PEMBUATAN ASAP CAIR (LIQUID SMOKE) TEMPURUNG KELAPA DENGAN METODA PIROLISIS SEBAGAI BAHAN PENGAWET PANGAN ALAMI

Oleh .Dr. Ir. Satrijo Saloko, M.P.Fakultas Teknologi Pangan dan AgroindustriUniversitas Mataram

1. PendahuluanTanaman kelapa (Cocos nucifera L) dikenal sebagai tanaman serbaguna karena seluruh bagian tanaman ini bermanfaat dan mempunyai nilai ekonomis cukup tinggi. Salah satu bagian yang terpenting dari tanaman kelapa adalah buah kelapa. Buah kelapa terdiri dari beberapa komponen yaitu kulit luar (epicarp), sabut (mesocarp), tempurung kelapa (endocarp), daging buah (endosperm), dan air kelapa (Palungkun, 2001).Tempurung kelapa dikategorikan sebagai kayu keras dengan kadar lignin yang lebih tinggi dan kadar selulosa lebih rendah, serta kadar air sekitar 6 9% berat kering (Tilman, 1981; Saloko dkk, 2012). Jika tempurung kelapa dibakar pada temperatur tinggi dalam ruangan yang tidak berhubungan dengan udara maka terjadi rangkaian proses peruraian penyusun tempurung kelapa dan menghasilkan arang selain destilat, tar dan gas (Saloko dkk, 2012). Destilat ini merupakan komponen yang sering disebut sebagai asap cair. Penggunaan asap cair terutama dikaitkan dengan sifat-sifat fungsional asap cair, diantaranya adalah sebagai antioksidan, antibakteri (Saloko dkk, 2014), antijamur, dan potensinya dalam pembentukan warna coklat pada produk (Darmadji, 2002). Asap cair dapat diaplikasikan pada bahan pangan karena dapat berperan dalam pengawetan bahan pangan pengganti formalin yang terbukti berbahaya bagi kesehatan manusia. Produk asap cair ini dapat digunakan untuk mengawetkan ikan, daging, sayuran, buah-buahan ataupun sebagai pengeras/pengawet karet dan anti rayap dalam industri kayu.Tranggono dkk (1996) menyatakan bahwa pirolisis tempurung kelapa menghasilkan asap cair dengan komponen senyawa fenol 4,13%, karbonil 11,3% dan asam 10,2%. Sementara penelitian Eklund et al., (1982) menggunakan asap cair dengan klasifikasi senyawa fenol 9 16%, karbonil 12 - 16% dan asam 10 - 11%, sedangkan larutan asap cair dari Griffith Laboratories Smoke AA dan Smoke 16 berkadar senyawa fenol 10 11%, karbonil 14,6 - 16% dan asam 10,5 - 11%. Komponen asap cair dalam kelompok fenol adalah guaiacol dan 1.3-0-0 dimethyl phyragallol yang berfungsi sebagai antioksidan, citarasa produk asap dan bakteriostatik (Person dan Tauber, 1984; Maga, 1987; Burt, 1988; Girard, 1992). Komponen karbonil dapat bereaksi dengan protein dan membentuk pewarnaan coklat dan komponen asam dapat mempengaruhi citarasa, pH dan umur simpan produk asapan.Selama ini, aplikasi asap cair diberbagai bidang telah dilakukan antara lain dalam pengolahan karet dapat berfungsi sebagai bahan pembeku dan pengawet (Tranggono dkk., 1999), pengolahan dan pengawetan ikan (Setiawan dkk., 1997; Hadiwiyoto dkk., 2000; Sriwidyastuti dkk, 2012; Saloko dkk, 2014), pengawetan lidah sapi (Yulistiani dkk., 1997). Di Amerika Serikat, asap cair telah diaplikasikan pada pengawetan daging, termasuk daging unggas, kudapan dari daging, ikan salmon dan kudapan lainnya. Asap cair juga digunakan untuk menambah citarasa pada saus, sup, sayuran dalam kaleng, bumbu, rempah-rempah dan lain-lain (Tranggono dkk, 1997; Saloko dkk, 2014).2. Prinsip Pembuatan Asap CairPembuatan asap cair menggunakan metode pirolisis yaitu peruraian dengan bantuan panas tanpa adanya oksigen atau dengan jumlah oksigen yang terbatas. Biasanya terdapat tiga produk dalam proses pirolisis yakni: gas, pyrolisis oil, dan arang, yang mana proporsinya tergantung dari metode pirolisis, karakteristik biomassa dan parameter reaksi.Terdapat beberapa cara memanfaatkan energi yang tersimpan dalam biomassa melalui pirolisis. Pembakaran langsung adalah cara yang paling tua digunakan. Biomassa yang dibakar dapat langsung menghasilkan panas tetapi cara ini hanya mempunyai efisiensi sekitar 10%.Cara lain adalah dengan mengubah biomassa menjadi cairan. Cara ini digunakan karena keuntungannya berupa kemudahan penyimpanan, pengangkutan, serta pembakaran. Cairan yang dihasilkan dari pengolahan biomassa dapat berupa crude bio-oil.

3. Langkah-Langkah Pembuatan Asap Caira. PeralatanPeralatan yang digunakan untuk membangun sebuah instalasi pembuatan asap cair dapat dirakit sendiri tentunya dengan standar tertentu seperti kekedapan, kekuatan dan kemanan dalam pengoperasiannya pada Ganbar 1 sebagai berikut:

Gambar 1. Peralatan Pembuatan Asap Cair Tempurung Kelapa

Peralatan dan bahan yang diperlukan:1. Wadah Pengarangan, ruang pembakaran, penampung tar/asap cair, destilator dapat dibuat dari stainless steel atau drum besi yang dimodifikasi seperti gambar diatas. 2. Pipa besi yang dimodifikasi yang dibentuk seperti gambar diatas3. Pemanas dapat berupa tempurung kelapa4. Pipa PVC (jumlah dan ukuran disesuaikan)5. Pompa air6. Tangki air dan penyangganya

b. Proses Pembuatan Asap CairBahan baku untuk pembuatan asap cair bisa apapaun yang termasuk bahan organik yang mempunyai selulosa, tetap saat ini yang lazim digunakan sebagai bahan baku untuk asap cair adalah tempurung kelapa karena pohon kelapa terdapat dimana-mana dan penggunaan tempurung kelapa sangat luas di masyarakat seperti pliku, kopra, arang, dan olahan kelapa lainnya. Oleh karena itu untuk proses pembuatan asap cair menggunakan contoh tempurung kelapa yang dapat diuraikan sebagai berikut:

1) Sebelum dimasukkan ke reaktor pirolisis, terlebih dahulu tempurung kelapa itu dibersihkan dari kotoran dan sabut yang tertinggal. Kemudian tempurung kelapa dipecah menjadi beberapa bagian agar luas permukaan pembakaran menjadi lebih luas sehingga proses dapat berjalan lebih cepat.

2) Selanjutnya dilakukan pengeringan dengan cara penjemuran, untuk mengurangi kadar air pada tempurung kelapa.

3) Kemudian dilanjutkan dengan metode Pirolisis yang merupakan proses reaksi penguraian senyawa-senyawa penyusun kayu keras menjadi beberapa senyawa organik melalui reaksi pembakaran kering pembakaran tanpa oksigen. Reaksi ini berlangsung pada reaktor pirolisator yang bekerja pada temperatur 300-650oC selama 8 jam pembakaran.

4) Asap hasil pembakaran dikondensasi dengan kondensor yang berupa koil melingkar. Hasil dari proses pirolisis diperoleh tiga produk yaitu asap cair, tar, dan arang. Kondensasi dilakukan dengan koil melingkar yang dipasang dalam bak pendingin. Air pendingin dapat berasal dari air hujan yang ditampung dalam bak penampungan, air sumur, air sungai maupun PDAM.

5) Proses Pemurnian Asap Cair untuk mendapatkan asap cair yang tidak mengandung bahan berbahaya sehingga aman bagi bahan pengawet makanan. Asap cair yang diperoleh dari kondensasi asap pada proses pirolisis diendapkan selama seminggu.

6) Kemudian cairannya diambil dan dimasukkan ke dalam alat destilasi. Suhu destilasi sekitar 100oC, hasil destilat ditampung. Destilat ini masih belum bisa digunakan sebagai pengawet makanan karena ada lagi proses lain yang harus dilewati.

7) Proses Filtrasi Destilat dengan Zeolit Aktif ditujukan untuk mendapatkan zat aktif yang benar-benar aman dari zat berbahaya. Caranya, zat destilat asap cair dialirkan ke dalam kolom zeolit aktif dan diperoleh filtrat asap cair yang aman dari bahan berbahaya dan bisa dipakai untuk pengawet makanan non karsinogenik.

8) Proses Filtrasi Filtrat Zeolit Aktif dengan Karbon Aktif Proses filtrasi filtrat zeolit aktif dengan karbon aktif dimaksudkan untuk mendapatkan filtrat asap cair dengan bau asap yang ringan dan tidak menyengat. Caranya, filtrat dari filtrasi zeolit aktif itu dialirkan ke dalam kolom yang berisi karbon aktif sehingga filtrat yang diperoleh berupa asap cair dengan bau asap ringan dan tak menyengat. Maka sempurnalah asap cair sebagai bahan pengawet makanan yang aman, efektif dan alami.

4. Asap cair sebagai bahan Pengawet Pangan

Pengawet pangan termasuk dalam kelompok zat tambahan makanan yang bersifat inert secara farmakologik (efektif dalam jumlah kecil dan tidak toksis). Pemakaian pengawet sangat luas dan hampir seluruh industri menggunakannya, termasuk industri farmasi, kosmetik, dan makanan.Di bidang kesehatan dan farmasi, penggunaan pengawet dibatasi jenis dan jumlahnya. Khusus untuk pengawet makanan, diatur melalui Permenkes RI No. 722/Menkes/Per/IX/88. Namun, banyak pihak tidak bertanggung jawab menggunakan bahan pengawet yang dilarang BPOM untuk makanan seperti boraks dan formalin yang biasanya digunakan pada mie, bakso, tahu, ikan dengan alasan biaya murah dan produk keliatan lebih bagus serta tahan lebih lama. Penggunaan formalin bisa digantikan dengan asap cair, karena harganya yang cukup murah dan alami. Berikut proses pengawetan menggunakan asap cair.a. Dalam asap cair mengandung senyawa fenol yang bersifat sebagai antioksidan, sehingga menghambat kerusakan pangan dengan cara mendonorkan hidrogen.b. Dalam jumlah sangat kecil, asap cair efektif untuk menghambat autooksidasi lemak, sehingga dapat mengurangi kerusakan pangan karena oksidasi lemak oleh oksigen.c. Kandungan asam pada asap cair juga efektif dalam mematikan dan menghambat pertumbuhan mikroba pada produk makanan dengan cara senyawa asam itu menembus dinding sel mikroorganisme yang menyebabkan sel mikroorganisme menjadi lisis kemudian mati. Dengan menurunnya jumlah bakteri dalam produk makanan, kerusakan pangan oleh mikroorganisme dapat dihambat sehingga meningkatkan umur simpan produk pangan.d. Asap cair Grade 3 (G3) tak dapat digunakan untuk pengawet makanan, karena masih banyak mengandung tar yang karsinogenik. Asap cair G3 tidak digunakan untuk pengawet bahan pangan, tapi dipakai pada pengolahan karet penghilang bau dan pengawet kayu agar tahan terhadap rayap. Cara penggunaan asap cair G3 untuk pengawet kayu dan karet adalah 1 cc asap cair G3 dilarutkan dalam 300 mL air, kemudian disemprotkan atau merendam kayu ke dalam larutan.e. Asap cair Grade 2 (G2) dipakai untuk pengawet makanan sebagai pengganti formalin dengan taste asap (daging asap, ikan asap/bandeng asap) berwarna kecoklatan transparan, rasa asam sedang, aroma asap lemah. Cara penggunaan asap cair G2 untuk pengawet ikan adalah celupkan ikan yang telah dibersihkan ke dalam 25 persen asap cair dan tambahkan garam. Biasanya ikan yang diawetkan dengan menggunakan asap cair G2 bisa tahan selama tiga hari.f. Asap cair Grade 1 (G1) digunakan sebagai pengawet makanan siap saji seperti bakso, mie, tahu, bumbu-bumbu barbaque. Asap cair G1 ini berwarna bening, rasa sedikit asam, aroma netral dan merupakan asap cair paling bagus kualitasnya serta tidak mengandung senyawa yang berbahaya untuk diaplikasikan ke produk makanan. Cara menggunakan asap cair G1 untuk pengawet makanan siap saji adalah 15 cc asap cair dilarutkan dalam 1 liter air, kemudian campurkan larutan tersebut ke dalam 1 kg adonan bakso, mie atau tahu. Saat perebusan juga digunakan larutan asap cair dengan kadar yang sama dilarutkan dalam adonan makanan. Biasanya bakso yang memakai pengawet asap cair G1 bisa tahan penyimpanan selama enam hari.

Isi 5 LITERG1

Gambar 2. Contoh Label Produk Asap Cair Grade 15. Sumber PustakaBurt, J.R., 1988. Fish Smoking and Drying. The Effect of Smoking and Drying on The Nutitional Properties of Fish. Elsevier Applied Science.Darmadji, P. 2002. Optimasi proses pembuatan tepung asap. Agritech, 22:17277.Eklund, M.W; G.A. Pelroy; R. Paranjpye; M.E. Peterson and F.M. Teeny, 1982. Inhibition of Clostridium botulinum types A and E Toxin Production by Liquid Smoke and NaCl in Hot-Process Smoke-Flavour Fish. J.of Food Prot. 45 (10) : 935 - 941.Girard, J.P., 1992. Technology of Meat and Meat Products, Ellis Horwood, New York.Maga, J.A., 1987. Smoke in Food Processing. CRC Press Inc. Boca Raton Florida.Palungkun, R., 2003, Aneka Produk Olahan Kelapa, Cetakan ke Sembilan, Penebar Swadaya, Jakarta.Person, A.M. and F.W. Tauber, 1984. Processed Meat. Second Edition. Smoking. AVI Publishing Company Inc. Wesport. Connecticut. 69 85Setiawan, I.; P. Darmadji dan B. Rahardjo. Pengawetan Ikan dengan Pencelupan Dalam Asap Cair. Proseding Seminar Nasional Teknologi Pangan. Bali, 16 17 Juli 1997.Hadiwiyoto, S; P. Darmadi dan S.R. Purwasari, Perbandingan Pengasapan Panas dan Penggunaan Asap Cair pada Pengolahan Ikan : Tinjauan Kandungan Beno(a)pyren, fenol dan Sifat Organoleptik Ikan. Jurnal Agritech. Vol 20 No.1 Tahun no 1.Tilman, D., 1981, Wood Combution : Principles, Processes and Economics, Academics Press Inc., New York, 74-93.Tranggono; Suhardi; B. Setiadji; P. Darmadji; Supranto dan Sudarmanto, 1996. Identifikasi Asap Cair dari Berbagai Jenis Kayu dan Tempurung Kelapa. Jurnal Ilmu dan Teknologi Pangan. Vol 1 No. 2.Yulistiani, R.; P. Darmadji dan E. Harmayani. Kemampuan Penghambatan Asap Cair Terhadap Pertumbuhan Bakteri Patogen dan Perusak pada Lidah Sapi. Proseding Seminar Nasional Teknologi Pangan. Bali, 16 17 Juli 1997.Saloko, S., Darmaji, P., Setiaji, B. and Pranoto, Y., 2012. Sructural analysis of spray-dried coconut shell liquid smoke powder. Jurnal Teknologi dan Industri Pangan, 23: 173 - 178.Saloko, S., Darmaji, P., Setiaji, B. and Pranoto, Y., 2014. Antioxidative and antimicrobial activities of liquid smoke nanocapsules using chitosan and maltodextrin and its application on tuna fish preservation. Food Bioscience, 7 : 71-79.Widyastuti, S., Saloko, S., Rosmilawai dan Murad. 2012. Optimasi Proses Pembuatan Asap Cair dari Tempurung Kelapa sebagai Pengawet Makanan dan Prospek Ekonomisnya. Agroteksos, 1 : 48 - 58