PENGOLAHAN LIMBAH INDUSTRI MAKANAN OLAHAN DAGING SAPI BAB 1 PENDAHULUAN 1.1.Latar Belakang
Daging merupakan bahan pangan asal ternak yang sangat essensial bagi tubuh, karena bahan pangan ini mengandung zat-zat makananan yang sangat diperlukan oleh tubuh terutama pada periode pertumbuhan. Menurut Widyakarya Pangan dan Gizi (1998), bahwa konsumsi rakyat Indonesia harus 15 g protein hewani per kapita per hari, dimana diharapkan 6 gram disediakan dari hasil peternakan dan sisanya dari hasil perikanan, namun menurut data yang ada (Dirjen Peternakan, 2001) bahwa di Indonesia kotribusi energi dari protein hewani terhadap total energi relatif rendah yaitu 4% yaitu 2,10 g dari daging, 0,74 g dari telur dan 0,36 g dari susu. Kini sudah banyak tersedia makanan berbahan olahan daging sapi seperti kornet, kaldu sapi, sosis dll, guna memenuhi kebutuhan protein hewani masyaratak meskipun merupakan makanan cepat saji. Banyak industri yang berlomba-lomba menawarkan produknya dengan menciptakan variasi-variasi yang disukai disukai oleh konsumen.
Namun, peningkatan produksi terkadang tidak
diimbangi dengan peningkatan pengolahan l;imbahnya. Akan tetapi, masih banyak industri makanan olahan daging di Indonesia belum menerapkan konsep produksi bersih. Dimana limbah yang dihasilkan langsing dibuang begitu saja tanpa diolah sehingga mencemari lingkungan. 1.2.Tujuan
-
Mengetahui proses pengolahan industri makanan olahan daging sapi
-
Mengetahui macam-macam limbah yang dihasilkan dan cara pengolahan yang ada pada industri makanan olahan daging sapi
-
Merancang pengolahan limbah yang baik pada industri makanan olahan daging sapi
1.3. Kegiatan Industri Makanan Olahan Sapi
Banyak industry makanan olahan daging sapi yang ada di Indonesia seperti kornet, sosis, kaldu sapi, dll untuk memenuhi kebutuhan asupan protein masyarakat. Dalam makalah ini yang menjadi bahasan kami yaitu industry makanan olahan sapi berupa kaldu sapi. Industri- industri yang memproduksi kaldu sapi yaitu yaitu
PT. Ajinomoto, Indofood, Sasa, Sasa, Royko, dll. Mereka
berlomba- lomba menghasilkan kaldu rasa sapi yang diminati dan disukai oleh konsumen. Akan tetapi, kita juga perlu memperhatikan limbah yang dihasilkan selama produksi karena limbha tersebut nantinya akan dibuang di lingkungan sehingga akan memberikan dampak bagi masyarakat. 1.3.1. Bahan yang Digunakan Daging
Daging merupakan komponen utama karkas yang tersusun dari lemak, jaringan adipose tulang, tulang rawan, jaringan ikat dan tendon. Daging dapat berasal dari daging sapi, domba, kambing, kelinci, kerbau dan daging rusa. Berdasarkan keadaan fisik daging dapat dikelompokkan menjadi beberapa yaitu daging segar yang dilayukan atau tanpa pelayuan, daging segar yang dilayukan kemudian didinginkan (daging dingin), daging segar yang dilayukan, didinginkan kemudian dibekukan (daging beku), daging masak, daging asap, dan daging olahan (Tafal, 1981). Daging segar jika dipotong mula-mula berwarna ungu tapi lama kelamaan permukaan daging berubah berwarna merah dan akhirnya menjadi coklat. Terbentuknya warna coklat ini sering digunakan sebagai petunjuk menurunnya sifat fisiologi daging sangat menarik untuk dipelajari. Terjadinya fenomena-fenomena seperti variasi perubahan tekstur pasca penyembelihan dan pemotongan perlu dikaji lebih mendalam. Jika dilakukan pentahapan proses yang didasarkan pada urutan proses yang terjadi Daging sapi merupakan bahan baku utama yang digunakan dalam industri makanan berbahan daging sapi menghasilkan beberapa produk seperti kornet, nugget, fillet daging, kaldu sapi, sosis dll. Daging adalah bagian dari tubuh mahluk hidup yang sifatnya lunak, mengandung protein dan bisa dimakan pasca penyembelihan, proses awal yang terjadi pada daging dikenal dengan istilah pre rigor, kemudian diikuti rigor mortis kemudian diakhiri dengan post rigor atau pasca rigor. Hewan setelah disembelih, proses awal yang terjadi pada daging adalah pre rigor. Setelah hewan mati, metabolisme yang terjadi tidak lagi sabagai metabolism aerobik tapi menjadi metabolism anaerobik karena tidak terjadi lagi sirkulasi darah ke jaringan otot. Kondisi ini menyebabkan terbentuknya asam laktat yang semakin lama semakin menumpuk. Akibatnya pH jaringan otot menjadi turun. Penurunan pH terjadi perlahan-lahan dari keadaan normal (7,2-7,4) hingga mencapai pH akhir sekitar 3,5-5,5. Sementara itu jumlah ATP
dalam jaringan daging masih relatif konstan sehingga pada tahap ini tekstur daging lentur dan lunak. Jika ditinjau dari kelarutan protein daging pada larutan garam, daging pada fase prerigor ini mempunyai kualitas yang lebih baik dibandingkan daging pada fase postrigor. Daging pada fase prerigor. Hal ini disebabkan pada fase ini hampir 50% protein-protein daging yang larut dalam larutan garam, dapat diekstraksi keluar dari jaringan (Forrest et al, 1975). Karakteristik ini sangat baik apabila daging pada fase ini digunakan untuk pembuatan produk-produk yang membutuhkan sistem emulsi pada tahap proses pembuatannya. Mengingat pada sistem emulsi dibutuhkan kualitas dan jumlah protein yang baik untuk berperan sebagai emulsifier. Tahap selanjutnya yang dikenal sebagai tahap rigor mortis. Pada tahap ini, terjadi perubahan tekstur pada daging. Jaringan otot menjadi keras, kaku, dan tidak mudah digerakkan. Rigor mortis juga sering disebut sebagai kejang bangkai. Kondisi daging pada fase ini perlu diketahui kaitannya dengan proses pengolahan. Daging pada fase ini jika dilakukan pengolahan akan menghasilkan daging olahan yang keras dan alot. Kekerasan daging selama rigor mortis disebabkan terjadinya perubahan struktur serat-serat protein. Protein dalam daging yaitu protein aktin dan miosin mengalami crosslinking. Kekakuan yang terjadi juga dipicu terhentinya respirasi sehingga terjadi perubahan dalam struktur jaringan otot hewan, serta menurunnya jumlah adenosine triphosphat (ATP) dan keratin phosphat sebagai penghasil energi (Muchtadi dan Sugiyono, 1992). Jika penurunan konsentrasi ATP dalam jaringan daging mencapai 1 mikro mol/gram dan pH mencapai 5,9 maka kondisi tersebut sudah dapat menyebabkan penurunan kelenturan otot. Pada tingkat ATP dibawah 1 mikro mol/gram, energi yang dihasilkan tidak mampu mempertahankan fungsi reticulum sarkoplasma sebagai pompa kalsium, yaitu menjaga konsentrasi ion Ca di sekitar miofilamen serendah mungkin. Akibatnya, terjadi pembebasan ionion Ca yang kemudian berikatan dengan protein troponin. Kondisi ini menyebabkan terjadinya ikatan elektrostatik antara filamen aktin dan miosin (aktomiosin). Proses ini ditandai dengan terjadinya pengerutan atau kontraksi serabut otot yang tidak dapat balik (irreversible). Penurunan kelenturan otot terus berlangsung seiring dengan semakin sedikitnya jumlah ATP. Bila konsentrasi ATP lebih kecil dari 0,1 mikro mol/gram, terjadi proses rigor mortis sempurna. Daging menjadi keras dan kaku. Keadaan rigor mortis yang menyebabkan karakteristik daging alot dan keras memerlukan waktu yang cukup lama sampai kemudian menjadi empuk kembali.
Melunaknya kembali tekstur daging menandakan dimulainya fase post rigor atau pasca rigor. Melunaknya kembali tekstur daging bukan diakibatkan oleh pemecahan ikatan aktin dan miosin, akan tetapi akibat penurunan pH. Pada kondisi pH yang rendah (turun) enzim katepsin akan aktif mendesintegrasi garisgaris gelap Z pada miofilamen, menghilangkan daya adhesi antara serabutserabut otot. Enzim katepsin yang bersifat proteolitik, juga melonggarkan struktur protein serat otot . Mutu daging dikaitkan dengan aspek konsumsi (the eating quality of meat) dipengaruhi oleh beberapa faktor meliputi: a. Warna b. Water holding capacity dan Juiciness c. Tekstur dan keempukan d. Odor dan Taste (Astawan, 1989).
Tabel 1. komposisi zat gizi daging sapi per 100 gram bahan yang dimakan
Bahan Pengikat dan Pengisi
Bahan pengikat adalah material bukan daging yang dapat meningkatkan daya ikat air daging dan mengemulsikan lemak. Bahan pengikat mengandung protein tinggi, terutama berasal dari susu kering dan produk kedelai misalnya tepung kedelai, Bahan-bahan lain protein kedelai, dan protein kedelai isolai. Susu kering tanpa lemak mempunyai kemampuan untuk mengemulsikan lemak yang terbatas, karena kaseinnya berkombinasi dengan sejumlah Ca sehingga tidak mudah larut dalam air (Forrest et al., 1975).. Bahan pengisi adalah bahan yang mampu mengikat sejumlah air tetapi mempunyai pengaruh kecil terhadap emulsifikasi. Bahan pengisi yang biasa ditambahkan adalah tepung gandum, barley, jagung atau beras, pati dari tepung-tepung tersebut. Tepung pengisi mengandung lemak dalam jumlah yang relatif tinggi dan protein dalam jumlah yang relatif rendah, sehingga mempunyai kapasitas mengikat air yang besar dan kemampuan emulsifikasi yang rendah.
Maksud dari penambahan bahan pengikat dan pengisi pada daging proses seperti sosis adalah (1) untuk meningkatkan stabilitas emulsi (2) meningkatkan daya ikat air produk daging (3) meningkatkan flavour atau cita rasa (4) mengurangi pengerutan selama pemasakan (5) meningkatkan karakteristik irisan sosis (6) mengurangi biaya formulasi (Soeparno, 1994). Bahan – bahan Lain
1. Garam Garam yang digunakan adalah jenis garam dapur (NaCl), garam tidak hanya berfungsi sebagai pembentuk flavor, namun juga berpengaruh dalam pembentukan karakteristik fisik dan adonan. Garam mempunyai peran yang cukup menentukan yaitu memberikan kelezatan produk, mempertahankan flavor dari bahan-bahan yang digunakan, berfungsi sebagai pengikat adonan sehingga mengurangi kelengketan. Selain itu, garam juga dapat membantu mencegah berkembangnya mikroba yang ada dalam adonan (Hui, 1992). 2. Bawang Putih Menurut Lewis (1984) karakteristik bau yang kuat dari bawang putih disebabkan oleh adanya senyawa volatile sekitar 0,1% yang mengandung senyawa sulfur. Senyawa tersebut terbentuk ketika sel terpecah, sehingga terjadi reaksi antara precursor yang disebut allin dan enzim allinase. Terbentuknya substansi yang disebut allicin (diali tiosulfat), menimbulkan bau yang segar dari bawang putih. Allicin mengalami degradasi non enzimatik untuk membentuk metal dan allil mono, di dan trisulfit dan sulfur oksida. 3. Merica Biji merica digunakan sebagai bumbu pemberi rasa dan aroma, karena rempah-rempah dapat menyamarkan makanan dengan penutup rasa bagi makanan yang kurang enak. Selain itu juga berfungsi sebagai pengawet. Merica mengandung minyak atsiri, pinena, kariofilena, filandrena, alkaloid, piperina, kavisina, piperitina, zat pahit dan minyak lemak (Lewis, 1984). 4. Bahan Penyedap Bahan penyedap yang digunakan sebagai pembangkit aroma dan cita rasa pada makanan merupakan senyawa-senyawa sintetik. Pada umumnya senyawa yang digunakan adalah senyawa-
senyawa ester dalam jumlah sangat kecil telah dapat memberikan aroma dan cita rasa yang baik. Salah satu senyawa cita rasa adalah monosodium glutamate (MSG) yang merupakan garam natrium dari asam glutamate. MSG dibuat melalui proses fermentasi dari tetes-tetes gula (molasses) oleh bakteri. Dalam proses fermentasi ini akan menghasilkan asam glutamate, kemudian penambahan sodium karbonat akan terbentuk MSG setelah terlebih dahulu dimurnikan dan dikristalisasikan. Tingkat penggunaan yang tepat secara umum berkisar antara 0,2-0,6% berdasarkan berat makanan yang dikonsumsi (Jenie, 2001). 5. Bahan Pengawet Bahan pengawet yang sering digunakan adalah nitrit. Aktivitas antibakteri nitrit telah diuji dan ternyata efektif untuk mencegah pertumbuhan bakteri clostridium botulinum yang merupakan bakteri patogen penyebab keracunan makanan. Selain sebagai pengawet fungsi penambahan nitrit adalah untuk memperoleh warna merah yang stabil. Nitrit akan terurai menjadi nitrit oksida, yang selanjutnya bakal bereaksi dengan mioglobin membentuk nitrosomioglobin. Meskipun sebagai salah satu bahan tambahan pangan yang memberikan banyak keuntungan, ternyata dari penelitian dibutuhkan bahwa nitrit dapat membentuk nitrosamin yang bersifat toksik dan karsinogenik, yang mengakibatkan kerusakan hati dan penyakit tumor (Tekno Pangan, 2009). 1.3.2. Proses Pengolahan
1.
Persiapan
Pada tahap bahan yang digunakan untuk pembuatan kaldu sapi disiapkan sesuai dengan kebutuhan untuk formula resepnya yaitu dengan proses penimbangan masing-masing bahan. 2.
Freezing
Freezing merupakan suatu pembekuan yang paling mudah, membutuhkan waktu yang sedikit dan mampu menjaga daya tahan bahan maupun produk pengoahan lebih lama. Freezing tidak dapat mensterilkan makanan atau membunuh mikroorganisme pembusuk yang menyebabkan bahan atau produk rusak, melainkan hanya mampu menginaktifkan kerja dari enzim bakteri pembusuk, sehingga dapat memperlambat kerja dari mikroba pembusuk tersebut (Jeremiah, 1996). 3.
Thawing
Thawing merupakan proses kelanjutan dari proses freezing. Thawing akan mengembalikan bahan baku ataupun produk dari yang semula berbentuk fase padat menjadi fase cair. Dalam daging beku akan mengembalikan keempukan dari daging. Suhu thawing berkisar antara 100150 C. (Jeremiah, 1996) Ada 2 macam thawing yaitu slowly thawing dan rapid thawing. Slowly thawing menggunakan aliran udara hangat yang akan menyebabkan suhu bahan baku dan produk menjadi meningkat. Sedangkan cara lambat adalah dengan membungkus bahan baku dengan plstik kemudian dialiri oleh air. (Forrest et all, 1975). 4.
Penggilingan
Daging sapi yang digunakan dicincang sampai halus. Tujuan dari pencincangan ini adalah pengecilan ukuran daging sapi hingga mencapai ukuran seragam guna pembentukan emulsi pada produk. Kemudian daging yang telah digiling, ditimbang beratnya untuk memudahkan pemberian bumbu-bumbu. (Forrest et all, 1975). 5.
Pemberian bumbu dan Pencampuran
Bumbu-bumbu yang digunakan dalam pembuatan kaldu sapi menurut Lewis (1984) adalah lada, pala ,bawang putih, gula dan garam. Menurut Amertaningtyas (2001) setelah daging dicincang halus, bumbu-bumbu ditambahkan pada adonan daging cincang kemudian dicampur hingga merata. Sluri dibuat dari bumbu-bumbu dan garam menggunakan dua gelas air lalu dicampur merata. Penambahan air bertujuan untuk memecah curing ingredients, memfasilitasi proses pencampuran dan memberikan karakteristik tekstur dan rasa pada produk. 6.
Emulsifikasi
Emulsifikasi adalah suatu system yang tidak stabil secara termodinamik yang mengandung paling sedikit dua fase cair yang tidak bercampur, satu diantaranya didispersikan sebagai globula-globula dalam fase cair lain. Fase yang didispersikan disebut sebagai fase terdispersi dan fase yang mendispersikan disebut sebagai fase kontinu (Martanti,2000). Lemak membentuk fase disperse dari emulsi sedangkan air yang mengandung protein dan garam terlarut membentuk fase kontinu. Protein-protein daging yang terlarut bertindak sebagai pengemulsi mempunyai afinitas,baik terhadap air yaitu porsi molekul hidrofilik , maupun terhadap lemak yaitu molekul hidrofobik (Forrest et all, 1975). Kapasitas protein dan air mengikat globula tau partikel-partikel
lemak di dalam suatu emulsi disebut kapasitas emulsi. Protein daging yang larut dalam air, terutama adalah protein sarkosplasmik. Protein miofibrilar merupakan agensia pengemulsi yang lebih efisien dan mempunyai pengaruh terhadap peningkatan stabilitas emulsi yang lebih besar dibandingkan protein daging lainnya , misalnya protein sarkoplasmik (Soeparno,1992). 7.
Pengeringan
Pengeringan merupakan suatu metode untuk mengurangi / mengeluarkan sebagian air dari suatu bahan dengan cara menguapkan air tersebut dengan menggunakan energy panas. Biasanya kandungan air bahan dikurangi sampai batas agar mikroba tidak dapat tumbuh didalamnya. Kadar air berpengaruh terhadap tekstur (Mujumdar,1995). Menurut Desrorier (1978) pengeringan bahan pangan dengan sinar matahari dapat menurunkan kandungan air dan menyebabkan pemekatan dari bahanbahan yang ditinggal seperti karbohidrat, lemak , protein sehingga bahan pangan memiliki kualitas simpan yang lebih baik. 8.
Pengemasan
Menurut Paine dan Paine (1992) beberapa syarat syarat bahan pengemas yaitu : a) Harus mampu memberikan proteksi terhadap kemungkinan adanya dehidrasi. Dalam keadaan udara kering (suhu dingin) bahan pangan cenderung akan kehilangan air.b) Adanya oksigen bagi produk beku akan mempercepat terjadinya rancidity terutama bahan yang mengandung lemak sehingga bahan pengemas mampu menghalang masukn ya oksigen. c) Bila terjadi dehidrasi dan oksidasi dalam bahan pangan yang dikemas menyebabkan terjadinya freezeburn, permukaan bahan pangan akan mengalami pemucatan warna dan kemunduran tekstur(bahan pengemas mampu menghalangai penguapan bahan organic sehingga aroma dan flavor bahan dapat dipertahankan d) Bagian dari wadah terluar dapat digunakan agar embun udara atmosfer tidak meresap dalam wadah, bila terjadi peresapan uap air kedalam bahan yang dikemas mengakibatkan pembekuan yang berlebihan 9.
Penyimpanan
Factor yang mempengaruhi stabilitas penyimpanan dalam pangan meliputi yaitu : a) jenis dan bahan baku yang digunakan, b) metode dan keefektifan pengolahan,c) jenis dan keadaan kemasan,d) perlakuan mekanis yang cukup berat dalam produk yang dikemas dala penyimpanan,
dan distribusi dan juga pengaruh yang ditimbulkan oleh suhu dan kelembaban penyimpanan. Setiap sistem atau jenis bahan pangan dalam suatu kondisi naik mempunyai daya simpan yang potensial, potensi ini dapat hilang dengan cepat oleh perlakuan mekanis yang cukup berat. Pengemasan yang tidak memadai dan kondisi penyimpanan yang jelek (Desrosier,1978). 1.3.3. Limbah yang Dikeluarkan
Dari rangkaian proses produksi selain menghasilkan produk kaldu rasa sapi juga menghasilkan limbah. Limbah yang dihasilkan terdiri dari 2 jenis, yaitu : a. Limbah Padat Limbah padat ini dapat berasal dari bahan-bahan yang digunakan dalam produksi kaldu sapi seperti sisa garam, merica, bawang putih, tepung, dll. Bahan – bahan ini berupa bubuk yang sudah tidak dapat digunakan lagi. Selain berasal dari bahan – bahan tersebut, limbah padat juga dapat berasal dari tulang-tulang daging yang masih melekat pada daging ketika supplier mengirimkan ke pabrik. Sebelum diolah menjadi kaldu sapi, daging sapi dari supplier dipisahkan dari tulang untuk digiling, kemudian tulang dibuang karena merupakan limbah yang tidak digunakan dalam produksi. Limbah – limbah padat ini dikumpulkan dalam wadah untuk kemudian di buang ke badan pengolahan limbah atau disendiiri. b. Limbah Cair Limbah cair berasal dari air yang digunakan selama produksi seperti penggunaan air ketika membersihkan bahan-bahan yang digunakan dalam produksi dan unit produksi (mixer, filler dll). Air yang digunakan untuk pembersihan ini mengandung bahan-bahan yang digunakan dalam produksi sehingga pada pengolahan limbah diakhir dilakukan treatment khusus yaitu pengolahan limbah karena memiliki nilai kadar COD dan BOD yang tinggi dimana tidak sesuai dengan standart baku mutu.
