Monthly Archives: June 2009

Al Quran Dalam Dunia Teknik Kimia atau Teknik Kimia Dalam Al Quran

Teknik Kimia adalah salah satu ilmu teknik yang sangat erat kaitannya dengan dunia industri kimia di seluruh dunia. Di sini kami belajar berbagai macam proses kimia yang biasa digunakan dalam industri kimia. Kurikulum yang dirancang juga mengarah pada pembentukan kemampuan setiap mahasiswanya dalam perancangan pabrik kimia dimulai dari input, proses, sampai pada penentuan output.

Adapun pernyataan secara tersurat dalam Al Quran tentang dunia teknik kimia mungkin belum saya temukan. Pernyataan-pernyataan tersebut hanya diperoleh secara tersirat saja.

Seperti yang kita ketahui bersama bahwa kimia adalah central of science, dan dunia teknik kimia adalah dunia di mana central of science tersebut dapat teraplikasikan dalam skala besar untuk kesejahteraan umat di dunia.

Dunia teknik kimia menjadi sebuah dunia yang mempunyai peran vital bagi kehidupan umat manusia di muka bumi. Hampir seluruh produk yang kita gunakan merupakan produk hasil rekayasa teknik kimia baik secara sederhana maupun secara kompleks. Misalnya kain yang kita gunakan adalah hasil polimerisasi baik secara alami maupun secara sintetis dari monomer-monomer senyawa kimia tertentu. Demikian pula dengan gelas yang kita pakai adalah salah satu contoh produk. Dan yang sangat sering kita dengar akhir-akhir ini yaitu tentang salah satu sumber energi alternatif yang disebut biodiesel. Bahkan bahan bakar sebelum biodiesel yang sering kita pakai juga seperti minyak tanah, bensin, gas, dan lainnya  merupakan hasil pengolahan bahan berbasis ilmu kimia tentunya dalam skala besar..

Beberapa ayat yang menyatakan proses teknik kimia misalnya dalam pengolahan besi dan pakaian yang terjemahnya adalah sebagai berikut

“Berilah Aku potongan-potongan besi”. hingga apabila besi itu Telah sama rata dengan kedua (puncak) gunung itu, berkatalah Dzulkarnain: “Tiuplah (api itu)”. hingga apabila besi itu sudah menjadi (merah seperti) api, diapun berkata: “Berilah Aku tembaga (yang mendidih) agar Aku kutuangkan ke atas besi panas itu”. (QS. Al Kahfi ayat 96)

“Sesungguhnya kami Telah mengutus rasul-rasul kami dengan membawa bukti-bukti yang nyata dan Telah kami turunkan bersama mereka Al Kitab dan neraca (keadilan) supaya manusia dapat melaksanakan keadilan. dan kami ciptakan besi yang padanya terdapat kekuatan yang hebat dan berbagai manfaat bagi manusia, (supaya mereka mempergunakan besi itu) dan supaya Allah mengetahui siapa yang menolong (agama)Nya dan rasul-rasul-Nya padahal Allah tidak dilihatnya. Sesungguhnya Allah Maha Kuat lagi Maha Perkasa. (QS. Al Hadiid ayat 25)

“Dan Sesungguhnya Telah kami berikan kepada Daud kurnia dari kami. (Kami berfirman): “Hai gunung-gunung dan burung-burung, bertasbihlah berulang-ulang bersama Daud”, dan kami Telah melunakkan besi untuknya, (QS Sabaa ayat 10)

“Dan Allah menjadikan bagimu tempat bernaung dari apa yang Telah dia ciptakan, dan dia jadikan bagimu tempat-tempat tinggal di gunung-gunung, dan dia jadikan bagimu Pakaian yang memeliharamu dari panas dan Pakaian (baju besi) yang memelihara kamu dalam peperangan. Demikianlah Allah menyempurnakan nikmat-Nya atasmu agar kamu berserah diri (kepada-Nya). (QS An Nahl ayat 81)

Ayat-ayat Al Quran di atas menyatakan betapa Allah mengatur hal-hal sedemikian rupa sampai besi pun Allah tundukkan untuk kepentingan umat manusia. Proses pengolahan besi itu dibahas cukup detil dalam teknik kimia, misalnya bagaimana besi diperoleh dari batuan dan bijihnya smpai dapat digunakan untuk reaktor-reaktor skala besar dalam produksi senyawa-senyawa kimia lain yang dibutuhkan.

Ayat berikut ini adalah ayat-ayat yang erat kaitannya dengan aliran fluida yang kami pelajari:

19.  Dia membiarkan dua lautan mengalir yang keduanya Kemudian bertemu,

20.  Antara keduanya ada batas yang tidak dilampaui masing-masing (QS Ar Rahman 19-20)

Bahwa pada saat kepolaran dua buah fluida berbeda satu sama lainnya, maka kedua fluida tersebut tidak akan bersatu melainkan menjadi 2 fasa seperti yang disebutkan pada ayat di atas antara air laut dan air tawar pada muara bertemu.

Adapula ayat yang menceritakan kemahatahuan Allah SWT bahkan terhadap sebuah atom sekalipun

” Kamu tidak berada dalam suatu keadaan dan tidak membaca suatu ayat dari Al Quran dan kamu tidak mengerjakan suatu pekerjaan, melainkan kami menjadi saksi atasmu di waktu kamu melakukannya. tidak luput dari pengetahuan Tuhanmu biarpun sebesar zarrah (atom) di bumi ataupun di langit. tidak ada yang lebih kecil dan tidak (pula) yang lebih besar dari itu, melainkan (semua tercatat) dalam Kitab yang nyata (Lauh mahfuzh). (QS Yunus ayat 61)

Selama ini, yang menguasai ilmu-ilmu vital seperti ini kebanyakan adalah orang-orang yang berasal dari golongan non-muslim bahkan yang memusuhi Islam dan menjadikan keilmuannya sebagai senjata untuk menghancurkan Islam secara langsung maupun tidak langsung. Sehingga menjadi wajib bagi sebagian umat muslim menguasai dan berhasil memaksimalkan kemampuan teknik kimia untuk kemaslahatan umat dalam rangka mencapai Islam sebagai rahmatan lil’alamin. Karena pada dasarnya ilmu-ilmu teknik kimia tersirat juga dalam Al Quran, petunjuk yang Allah berikan untuk kita. Hal ini disampaikan oleh firman Allah SWT berikut ini :

“Dan hendaklah takut kepada Allah orang-orang yang seandainya meninggalkan dibelakang mereka anak-anak yang lemah, yang mereka khawatir terhadap (kesejahteraan) mereka. oleh sebab itu hendaklah mereka bertakwa kepada Allah dan hendaklah mereka mengucapkan perkataan yang benar.(QS. Annisa ayat 9 )

“Dan siapkanlah untuk menghadapi mereka kekuatan apa saja yang kamu sanggupi dan dari kuda-kuda yang ditambat untuk berperang (yang dengan persiapan itu) kamu menggentarkan musuh Allah dan musuhmu dan orang orang selain mereka yang kamu tidak mengetahuinya; sedang Allah mengetahuinya. apa saja yang kamu nafkahkan pada jalan Allah niscaya akan dibalasi dengan cukup kepadamu dan kamu tidak akan dianiaya (dirugikan). (QS Al Anfal ayat 60)

Kekuatan pemikiran manusia begitu luar biasa. Bumi dan kekayaan alam yang terkandung di dalamnya dapat diolah sedemikian rupa sehingga dapat bermanfaat bagi kehidupan umat manusia itu sendiri. Teknik kimia menjadi salah satu pilihan bagi umat Islam agar dapat menunjukkan keeksistensian sebagai rahmatan lil’alamin tersebut.

Sebagai seorang mahasiswa teknik kimia, saya tentu harus dapat menginternalisasikan Al Quran dalam dunia keprofesian saya. Karena semakin dalam ilmu teknik kimia saya pelajari maka seharusnya keimanan saya semakin bertambah karena semakin paham tentang ilmu-ilmu yang bisa membawa kesejahteraan bagi Umat Islam dan semakin takjub atas Keagungan Allah yang memperhatikan manusia sampai kepada hal yang kecil sekalipun.

Bahwa Allah sudah mengatur semuanya dalam Al Quran  memang dapat dirasakan sendiri. Petunjuk Allah kepada seluruh umat manusia memang bisa kita temukan asalkan kita mau menggali, memahami Al Quran serta mau mengamalkannya dalam kehidupan sehari-hari.

Manusia terbaik adalah manusia yang paling berguna untuk orang lain, dan salah satu amalan yang tidak akan pernah hilang meskipun kita sudah berada dalam kubur adalah ilmu yang bermanfaat. Dan teknik kimia adalah salah satu pilihan tepat bagi umat Muslim yang ingin bermanfaat bagi orang lain dan mendapat keberkahan ilmu atas kemanfaatan yang dirasakan oleh umat manusia. Semoga kaum muslimin berjaya di tangan kita….

Advertisements

wanita muslimah… ada apakah dengan dirinya??

Mentari bersinar terik, menggeliat-geliat resah  mengiringi detik-detik dunia yang semakin lama semakin panas dengan begitu banyak pergeseran nilai terjadi di masyarakat. Termasuk di dalamnya pergeseran moralitas para calon ibu yang notabene mempunyai tugas sebagai rahim peradaban.

Saat konsumsi para penentu generasi itu kini berubah  menjadi semakin tidak jelas. Saat  media yang bertebaran di masyarakat adalah informasi yang bisa dinilai jauh dari nilai-nilai Islam.  Mau bagaimana, konsumsi para gadis dan Ibu zaman sekarang ini didominasi oleh rangsangan syahwat, gosip-gosip yang pada dasarnya adalah sebuah dosa bernama ghibah, dan tampilan-tampilan yang makin menyuburkan pola pikir berbasis penampilan fisik belaka. Bagaimanapun mata ini tak dapat ditipu saat kenyataan di lapangan begitu asyik menampilkan fenomena-fenomena yang sangat mengerikan. Betapa banyak perempuan yang dengan rela menampilkan bagian-bagian tubuhnya yang sebenarnya terlalu berharga untuk diumbar murahan seperti itu kepada setiap orang. Tak ayal lagi, para laki-laki pun yang pada fitrahnya mempunyai kesenangan terhadap lawan jenis seakn-akan terangsang. Akhirnya mata tak terjaga, hati terabaikan dan akhirnya rela berbuat dosa memenuhi kepuasan hawa nafsunya. Lupa mereka pada Allah Swt yang sudah memperingatkan seluruh manusia dari berbagai kemungkinan yang ada. Kesalahan-kesalahan fatal pun  terjadi saat ruh memutuskan untuk memilih hawa nafsu dan syetan sebagai kawan.

Apa yang menjadi awal mula pergeseran nilai yang pengaruhnya luar biasa ini? Jawabannya sangat sederhana, yaitu pada saat manusia tak lagi menghiraukan apa yang dikatakan oleh Rabbnya. Saat wanita-wanita zaman skarang yang lebih disibukkan oleh pekerjaan menghias diri dan mencari penghasilan tanpa tahu tugas hakikinya adalah sebagai penentu peradaban dan pembentuk generasi harapan. Mau dibawa ke mana dunia ini saat wanita-wanita yang akan menjadi calon ibu, tidak mempunyai perbekalan memadai untuknya, anaknya, dan keluarganya mengahadapi dunia yang semakin kejam ini?

Sedih saat menyadari bahwa justru sebagian besar  penghuni neraka adalah wanita. Padahal Allah dengan sangat teliti mengingatkan manusia terutama wanita tentang segala kemungkinan yang ada. Termasuk pula pada saat wanita bisa menjadi sumber malapetaka dunia. Dengan kelebihan yang Allah anugerahkan kepada wanita, dan fitrah bagi seorang laki-laki yang senang dengan lawan jenis. Perpaduan keduanya menentukan akan seperti apa dunia setelah masa ini? Pada saat keduanya tak dapat menahan diri dari belenggu hawa nafsunya, maka saat itulah dunia akan hancur.

Dunia adalah perhiasan dan sebaik-baiknya perhiasan adalah wanita shalehah. Begitulah bunyi sebuah hadits yang diriwayatkan Muslim. Hadits ini mengungkapkan seberapa berharganya seorang perempuan dengan keshalehannya. Seorang wanita dengan tangannya, dengan hati dan fikirannya dan potensi kefahaman yang didasarkan pada aqidah yang kuat kepada Sang Mushawwir, bisa mengubah dunia. Pemuda-pemuda yang kelak dilahirkannya dengan pendidikan berbasis keislaman yang Haq bisa menjadi para mujahid-mujahidah, para ruhul jadid yang siap mengorbankan jiwa dan raganya untuk kejayaan Islam.  Dan sebaliknya, saat wanita tidak berada pada jalan yang di dalamnya terdapat pembinaan keislaman, para pemuda yang dilahirkannya bisa jadi malah menjadi generasi sampah yang justru menjadi musuh Islam karena pikiran-pikiran sekularisme yang begitu melekat dalam diri mereka, sehingga mereka tidak rela Islam tegak karena akan menghalangi hawa nafsu mereka terlampiaskan.

Menjadi seorang muslimah yang Allah cintai adalah pilihan satu-satunya bagi para wanita untuk bisa menembus segala yang terjadi sekarang dan di masa depan dan menyongsong kehidupan abadi di akhirat. Sebuah kehidupan kekal yang hanya Dia janjikan kepada hamba-Nya baik laki-laki maupun perempuan yang sungguh-sungguh berjuang di jalan-Nya, memenuhi segala perintah-Nya dan menjadi salah seorang tentara pilihan-Nya dalam upaya penegakan  Islam di hati seluruh manusia. Lalu apa sebenarnya yang harus dilakukan sementara dunia semakin kejam, hedonisme merajalela di mana-mana, kompetisi yang semakin menjadi dengan kapitalis sebagai biang keroknya. Selain itu, feminisme semakin merebak di masyarakat, dan ditambah lagi dengan keadaan ekonomi yang mencekik leher. Semuanya merupakan tantangan tersendiri bagi seorang perempuan muslimah dalam perjalanannya menjemput jannah Rabb tercintanya.

Pembinaan dan penjagaan yang menjadi bekal kekuatan para wanita muslimah menjalankan fungsinya sebagai rahim peradaban. Tentunya peradaban Islam yang agung dan berkeimananlah yang diusung oleh para calon Ibu ini. Kekuatan dari pembinaan dan penjagaan ini adalah milik Allah semata, dan Allah pula yang akan menentukan kekuatan-Nya akan diberikan kepada siapa. Selama para wanita berada pada koridor-koridor yang Allah tentukan, misalnya kepatuhan dalam melaksanakan ayat–ayat Al-Quran dan menjauhi larangan-larangan yang sudah ditentukan. Allah juga yang akan menilai keteguhan para muslimah dalam memegang prinsip yang haq dan dengan mudahnya Dia akan memberikan kekuatan-Nya kepada sosok Sang Pembentuk Peradaban ini.

Banyak hal yang harus diperhatikan seorang wanita muslimah, lihat saja betapa banyak ayat Al-Quran yang Allah siapkan khusus untuk wanita. Betapa Islam begitu menghargai para wanita, sangat berbeda dengan pola pikir yang dijalankan umat Yahudi. Betapa Allah menjaga kesucian wanita dengan memerintahkan wanita untuk menutup aurat, menundukan pandangan, dan menjaga hijab. Aturan-aturan yang Allah buat tidak malah mengekang kebebasan wanita dalam mengembangkan potensi diri, malahan dengan peraturan-peraturan itu, wanita terjaga fitrah kewanitaannya.

Sudah banyak contoh yang disebutkan Allah. Lihatlah  Siti Khadijah, ibu kaum muslimin ini begitu mulia akhlaknya dan utama perilakunya, sampai-sampai Rasul begitu mencintainya walaupun beliau sudah tiada. Lihatlah begitu cerdasnya Aisyah Binti Abu Bakar, seorang istri yang begitu lembut dan setia menemani perjuangan Rasul dan berperan juga sebagai sumber hadits. Lihat pula kisah Asma Binti Abu Bakar, Fatimah Binti Muhammad, Ibnu Haritsah, Ummu Sulaim, Ummu Salamah, Ummu Athiyah, Rufaidah dan shahabiyah-shahabiyah lain yang begitu luar biasa keteguhannya dalam menjalankan syariat Islam dalam kehidupan di masanya sampai risalah itu datang kepada kita sekarang.

Bagaimanapun, sampainya risalah ini kepada kita sebagai orang-orang yang hidup di zaman sekarang, selain merupakan kehendak Allah Yang Maha Kuasa atas segalanya, juga karena adanya keinginan yang tersembul di hati para shahabiyah itu untuk meneruskan perjuangan mereka sampai zaman sekarang ini. Benar bahwa wanita adalah rahim peradaban. Peradaban akan terbentuk sesuai dengan karakter wanita yang ada pada zaman tersebut.

Sekarang, setelah pemaparan ini, adalah pilihan kita untuk meneruskan estafet perjuangan yang sudah dimulai Rasulullah beserta rengrengan sahabat dan shabiyah pada zaman pertama atau kita memutuskan untuk hanya menjadi sorang penonton saja?  Wanita, dengan kekuatan yang Allah berikan kepadanya bisa menjadi penentu peradaban dengan melahirkan putra-putri pengusung Islam atau justru menjadi sumber malapetaka pengundang kemurkaan  Allah. Dan jika para wanita sudah memutuskan untuk tergabung dengan barisan para mujahid perindu Surga, adalah kewajiban mereka untuk menjadi obat masyarakat kita yang sakit ini….

Ayo Ukhti, surga di depan kita. Sudah saatnya bergerak, mari jemput surga kita dengan menjadi pembentuk peradaban Islam sejati yang melahirkan  generasi-generasi pembaharu yang dalam dadanya tertancap kekuatan Iman dan semangat yang menyala-nyala dalam menegakkan Islam di hati manusia dan setiap jengkal tanah di muka bumi.

‘Isy kariman aumut syahidan

Wallahu’alam Bis Shawab, semoga Allah meridhai..

Kertas dan Material Kemasan Berbasis Kertas, sebagai bahan baku pengemas pangan

Pulp (bubur kayu) merupakan bahan mentah dari pembuatan kertas, dus, corrugated board serta produk-produk lain yang serupa dengan itu. Pulp dibuat dari serat tumbuhan yang merupakan bahan terbarukan. Sebenarnya ada banyak bahan yang dapat dijadikan bahan baku produksi kertas, misalnya, rami, bambu, dan berbagai rumput-rumputan, berbagai macam daun, biji katun, dan serat kayu dari pepohonan. Saat ini, sampai 97% kertas dunia dan board diproduksi dari pulp kayu, dan 85% pulp kayu ini berasal dari cemara, firs, dan pinus-konifer dan tumbuhan berdaun jarum lainnya Dinding kayu dari kayu-kayu lunak yang lebih banyak digunakan dalam produksi pulp memiliki 40-45% berat sellulosa, 15-25% berat hemiselulosa dan 26-30% berat lignin . Maksud dari proses produksi pulp adalah memisahkan serat kayu tanpa merusaknya sehingga dapat dibuat menjadi lembaran kertas. Komponen lignin dalam kayu harus dilunakkan dan dilarutkan ka dalam fiber kayu itu sendiri. Produksi pulp secara komersial meiliki metode pelunakkan lignin dengan cara memanfaatkan perbedaan sifat fisik dan kimia antara selulosa dengan lignin untuk memperoleh fiber. Pelunakkannya terjadi sampai memiliki derajat lebih besar atau lebih kecil pada berbagai langkah yang dilakukan selama proses. Pulp yang mempertahankan sebagian besar lignin yang mengandung serat-serat kaku tidak akan dapat dijadikan kertas yang kuat. Dalam hal ini, warna dan kekuatan kertas tersebut akan berkurang dengan cepat. Hal ini dapat diperbaiki dengan mengambil sebagian besar atau keseluruhan dari lignin yang akan diproses dengan menggunakan larutan berbagai zat kimia. Pulp seperti ini dikenal dengan nama pulp kimia. Sedangkan proses pelunakan lignin yang lain yaitu dengan memberi tekanan pada kayu pada batu asah grindstone akan memproduksi pulp mekanik. Pada proses ini, panas dihasilkan untuk mengurangi gesekan antara komponen dalam kayu sehingga fiber terpisah dari lignin dengan sedikit kerusakan. Selain pulp mekanik dan pulp kimia ada lagi jenis pulp yang lain yang diklasifikasikan berdasarkan proses pembuatannya yaitu pulp semikimia dan pulp kimia-mekanik. Pembuatan pulp secara mekanik telah mengalami perkembangan yang cukup baik, di antaranya adalah proses yang bernama refiner Mechanical Pulping (RMP), Thermomechanical Pulping (TMP), dan Chemithermomechanical Pulping (CTMP). Adapun pembuatan pulp secara kimia biasanya menggunakan NaOH secara langsung maupun tidak langsung. Lignin dilarutkan dari bagian lapisan sehingga fiber terpisah. Dalam proses ini, kulit kayu diambil dan batang kayunya dibuat keeping-keping kayu kemudian dihancurkan dalam tekanan pada temperatur yang dibutuhkan.

Terdapat 2 proses terkenal pembuatan pulp secara kimia,yaitu:

1. Proses alkalin: proses soda, dan  proses kraft

2. Proses sulfit : proses asam sulfit, dan  proses bisulfit

Pulp yang dibuat dengan metode semikimia pertama kali ditemukan oleh Mitscherlich pada tahun 1984. Tujuan proses ini adalah menghasilkan perolehan yang maksimal yang setara dengan proses dari tingkat kekuatan dan kebersihan yang paling baik.

Adapun tahap-tahap yang dilakukan dalam proses ini adalah:

1. Menggunakan larutan kimia untuk menghancurkan dan mencerna kayu. Larutan kimia yang biasa digunakan adalah NaOH, Na2CO3, Na2SO4. Dalam proses ini, sebagian besar hemiselulosa harus sudah tercerna

2. Menghancurkan bahan secara mekanik, Salah satu proses terkenal pembuatan pulp secara semikimia adalah proses Neutral Sulfite Semichemical (NSCC). Proses pencernaan kayu merupakan proses yang memiliki arti yang sangat penting. Proses ini diatur sedemikian rupa dengan kondisi terbaik mulai dari temperature, tekanan, dan larutan kimia.

Tujuan utama dari pencernaan ini adalah:

1. Menghasilkan pulp masak yang baik, yang bebas dari bagian bebas selulosa dan hemiselulosa

2. Mencapai hasil maksimum dari perolehan hasil dengan kualitas yang baik.

3. Menjamin persediaan pulp yang konstan Setelah mengalami proses penghancuran, selanjutnya pulp akan mengalami proses penggelantangan. Warna pulp sangat bergantung pada jenis kayu asal, cara proses, dan komponen tambahan yang terdapat dalam kayu. Selulosa dan hemiselulosa sudah berwarna putih dan tidak berkontribusi pada warna pulp, sedangkan lignin sangat berperan besar dalam memberikan warna pada pulp.

Pada dasarnya, terdapat dua tipe penggelantangan yang biasa dilakukan pada pulp. Kedua metode ini adalah:

1. Memodifikasi secara kimia senyawa kromoforic pada kayu dengan menggunakan reaksi oksidasi atau oksidasi

2. Menyempurnakan proses delignifikasi dan membuang beberapa senyawa karbohidrat lain Proses bleaching pada produksi pulp secara kimia dan mekanik berbeda.

Proses Pembuatan kertas Pulp akan dilewatkan pada berbagai unit proses dan operasi, diolah secara kimia maupun mekanik, ditambahkan berbagai zat additive kemudian masuk ke dalam mesing pembuat kertas khusus. Beating dan pemurnian adalah proses awal yang digunakan untuk memperbaiki kekuatan dan sifat fisik dari kertas yang diinginkan, dan untuk mempengaruhi tingkah laku kertas selama berada dalam tahap proses pembentukan lembaran dan pengeringan tujuan proses ini adalah juga untuk menambah luas permukaan fiber dan pelarutan. Selain itu, proses ini juga dapat menambah fleksibilitas fiber sehingga bahan fiber menjadi relative mudah untuk dideformasi plastic dalam mesin kertas. Kualitas keluaran unit beater ini bergantung pada kualitas penghancurannya. Fiber untuk kertas biasanya keras dan elastic dan biasanya fiber akan berubah menjadi lunak jika dimasukkan ke dalam mesin kertas tanpe melalui proses beating ini. Sizing adalah proses untuk menjadikan bahan fiber menjadi kertas dan lebih tahan rusak dari berbagai cairan, khususnya air. Damar adalah bahan terbanyak yang digunakan sebagai zat pembantu proses ini, selain itu, dapat digunakan juga bahan seperti pati, lem, kasein, resin sintetis, dan turunan-turunan selulosa lainnya. Behan-bahan ini ditambahkan secara langsung ke dalam beater beater yang sedang memproses fiber, atau ditambahkan saat fiber sudah menjadi lembaran kertas kering untuk membuat permukaan tahan cairan.

Beberapa proses yang terkenal dalam proses pembuatan kertas, yaitu:

1. Fourdrinier Mesin Fourdrinier pertama kali ditemukan pada tahun 1804 oleh Henry dan Sealy Fourdrinier. Pada proses ini, kertas dibuat dengan mengendapkan suspensi fiber yang sangat larut dari suspense cairan pembawanya. Hampir 95% air dibuang pada proses ini. Saat itu, masing-masing fiber akan bersilangan satu sama lain secara acak.

2. Silinder Mesin silinder atau dikenal dengan proses mesin tong pertama kali dikembangkan oleh John Dickinson dari Inggris pada tahun 1809. Manfaat mesin ini adalah dalam manufaktur kertas dus, yaitu sejumlah unit silinder dapat disusun sehingga lapisan fiber dari setiap silinder dapat diendapkan dan seluruh lembaran itu dapat dikombinasikan untuk membuat dus. Ketebalan diatur dan dibatasi dengan jumlah silinder yang digunakan.

3. Twin wire Metode ini digunakan untuk membuat kertas dan kertas dus. Kertas dibentuk di antara dua penyaring. Dan air dikeluarkan dari bahan dengan memodifikasi tekanan dan bahkan sampai tercapai keadaan vakum.

4. Pemerasan dan pengeringan Setelah meninggalkan mesin pembuat kertas di atas, kertas yang berupa lembaran yang masih mengandung 75-90% air diumpankan kepada unit untuk diperas kemudian dikeringkan dengan rol pemanas dengan steam sampai tersisa kelembaban sebesar 4-10%.

Sifat Fisik kertas:

1. Direksi kertas. Arah (direksi) kertas menentukan beberapa sifat fisik kertas yang lain. Arah ini bergantung pada orientasi urat fiber selam dalam proses pembuatan

2. Basis Massa Basis Massa adalah ukuran massa dalam gram per meter kuadrat. Sifat fisik ini ditentukan oleh standar TAPPI T 410.

3. Ketebalan Maksud ketebalan di sini adalah ketebalan satu lembar kertas yang diukur dalam kondisi spesifik TAPPI T 410 dan biasanya dinyatakan dalam mikron

4. Kuat tarik Kuat tarik adalah gaya per lebar unit lembaran kertas yang dibutuhkan untuk menghasilkan kerusakan pada kertas tersebut pada kondisi spesifik

5. Bidang potong Bidang potong ini dinyatakan dalam persentasi elongasi per lebar. Bidang potong akan memiliki nilai terbesar dalam arah silang.

6. Bursting Strength Bursting Strength adalah tekanan hidrostatik yang dibutuhkan untuk memutuskan bahan saat berada dalam kondisi spesifik.

7. Tearing Strength Tearing Strength adalah gaya rata-rata yang dibutuhkan untuk menyobek sebuah lembaran kertas dalam kondisi spesifik

8. Tingkat kekakuan Kekakuan yang dimaksud adalah tahanan ikatan yang diukur oleh gaya yang dibuthkan untuk memberikan pembelokan. Tingkat kekakuan bervariasi bergantung pada ketebalan kertas.

9. Daya tahan lipat Daya tahan lipat merupakan jumlah lipatan maksimum yang masih dapat ditahan kertas sampai terjadinya kerusakan berdasarkan kondisi spesifik TAPPI T 410

Macam-macam produk kertas Secara garis besar, kertas dibagi menjadi 2 kategori, yaitu

1. kertas asli yang biasanya dibuat dari kertas tergelantang, dan digunakan untuk menulis, sebagai buku besar, buku dan cover.

2. Kertas kasar (coarst), dibuat dari kertas tak tergelantang (tidak mengalami proses bleaching dari pulp kayu lunak dan biasanya digunakan untuk kemasan makanan.

Macam-macam tipe kertas:

1. Kertas kraft Biasanya digunakan untuk tas, karton berombak, juga untuk kemasan makanan

2. Kertas tergelantang Biasanya digunakan untuk dibuat tas kecil, amplop, kertas lilin, label, dan bahan laminating

3. Kertas Greaseproof Biasanya digunakan untuk fatty foods

4. Kertas Glassine Merupakan kertas yang tahan minyak.Biasanya digunakan untuk tas, kotak dan kemasan makanan berminyak

5. Perkamen sayur Kertas ini tidak beracun dan memiliki kekuatan tahan basah dan minyak. Biasanya digunakan untuk kemasan makanan basah dan berminyak

6. Kertas tissue Kertas ini memiliki sifat lembut, dan semitransparan.

rancangan masa depan

seperti apakah rancangan masa depanmu???

Rookies.. Florings in your dream Sparkle into tomorrow

Bismillahirrahmanirrahim

Hari kemarin (Rabu, 24 Juni) dan hari ini (Kamis, 25 Juni), Allah memberikan anugerah hidayahNya kembali kepadaku untuk bs merenung dan kembali menyegarkan keimananku, terhenyak sejenak untuk kembali memikirkan apa yang aku inginkan. Hmmm, Allah always give the best. There is no reason why we can doubt.

Hari kemarin dan hari ini aku diberikan waktu luang untuk menonton salah satu dorama. Judulnya adalah Rookies. It’s the second most inspiring dorama I watch. Give many spirit and give me a chance to rethink my way, my courage, my dream… subhanallah

Berikut kata kunci yang saya peroleh:

Dedikasi tinggi

Perlindungan

Pendidikan,

Mimpi

Mengumpulkan-mempertahankan

Ikhtiar yang tak hanya diucapkan

Kepercayaan

Persahabatan

Hikmah

Persaudaraan

Kekuatan

Semangat

Florings in your dream

Sparkle into tomorrow

Hari esok

Senyuman

Lelah

Harapan dan asa

Berlari

Mengejar

Air mata

Keringat

Darah

Kerja keras

Menderita

Kesedihan

Nafas terengah engah

Kesadaran hati

Keikhlasan

Tangguh

Apapun yang terjadi

Tidak ada pilihan lain

Percaya diri

Berharga

Menonjol

Pandangan orang

“we are the stars”

Lebih keras dari orang lain

Lebih gigih dari orang lain

Teamwork

Tanpa ragu

Menyukai

Mencintai

Kerja keras

Latihan

Tatapan tajam

Step by step

Ceria

Tiada ikhtiar yang percuma

Ikhtiar ini akan terbayar

Enjoy

Melawan diri sendiri

Blaze

Bright as diamond

Serius

Focus

Lawan tangguh

Ga OMDO

Member harapan dan keyakinan

Meski kondisi sulit

Sakit menerpa

Meski masa lalu membayang

Meski tidak ada keberpihakan

Cobaan dan ujian

Sabar

Pikirkan apa yang kita dapat jika benar2 dapat kemenangan

Berani

Gembira

Pengertian

Mendalam

Bijal

Rasa sakit jadi tak berarti

Aku ingin menang

Betapa berharganya kesempatan

Tiada kata berhenti

Percaya

Mempercayakan

Tenang

Penghalang

Meski diragukan

Semuanya akan baik2 saja

Kerendahan hati dan diri

Mempertahankan mimpi

Melindungi yang dicintai

Kuat

Memberi cahaya

Sugesti

Berikan aku kesempatan

Tidak smuanya berjalan sesuai rencana

Pantang menyerah

Energi positif

Mmptaruhkan segalanya

sms2 Tausiyah yang ga muat lagi di HP

“Ya Allah aku titipkan semangat dan senyum untuk saudara-saudaraku agar ukhuwah ini tetap terjalin.. lindungilah ia dengan cinta dan cahayaMu agar selalu terjaga dan istiqomah d jalan ini. (Iis FT03)

“(yaitu) orang-orang yang beriman dan hati mereka menjadi tentram dengan mengingat Allah. ingatlah hanya dengan mengingat Allah, hati kan menjadi tentram.” QS Ar Ra’du 28 (Gantina Ma 04)

“yang jauh itu waktu yang dekat itu mati, yang berat itu amanah, yang mudah berbuat dosa, yang panjang itu amal sholeh dan yang indah itu memaafkan”.. Al Ghazali (Umar, Unilever)

“janganlah engkau tunjukan kedua pandangan matamu kpd kenikmatan yng telah kami berikan kpd bbrapa golongan dari mereka sebagai bunga kehidupan dunia, agar kami uji mereka dengan kesenangan itu. karunia Tuhanmu lebih baik dan lebih kekal (QS. 20:31)” (Iis FT03)

“dan jika mereka mendengarkan apa yang diturunkan kpd Rasul, kamu melihat mata mereka mencucurkan air mata karena kebenaran (Al Quran) yang telah mereka ketahui seraya berkata, ya Tuhan kami telah beriman, maka catatlah kami menjadi orang2 yang menjadi saksi (atas kebenaran Al Quran dan kenabian muhammad SAW) (QS. Al Maidah 83)

“Rasulullah bersabda: “barang siapa yang bangun d hari dan hanya dunia yang dipikirkannya, sehingga seolah-olah dia tidak melihat hak Allah dalam dirinya (tidak berdzikir) maka Allah akan menanamkan 4 penyakit:
1. kebingungan yang tiada putus-putusnya
2. kesibukan yang tiada pernah ada ujungnya
3. kebutuhan yang tiada pernah merasa tercukupi
4. khayalan yang tidak berujung ”
(HR Imam Thabrani) (Gantina Ma 04)

Jatuh bangun adalah Fitrah perjuangan.. peluh menjadi saksi, luka menjadi bukti. Amanah adalah konsekuensi dari tekad “Aku adalah bagian dari energi dakwah”, tAAT dan ikhlas adalah ruh yang mengiringi.. ada yang tegar dan ada yang terlempar. Tidak ada pilihan selain istiqomah, teguh,dan tegar. Cukuplah Al Quran menjadi motivasi.

“Dan Bersabarlah dalam menunggu ketetapan Tuhanmu, MAka sesungguhannya kamu berada dalam Peglihatan Kami, dan bertasbihlah dengan memuji Tuhanmu ketika kamu bangun dan berdiri” (QS. 52:48) (uMAR, Unilever)

“wahai manusia malulah engkau kpada Allah dengan malu yang sbenar-benarnya. ssungguhnya malu yang sbnar2nya adalah ngkau mmlihara kepala dari apa yang dipikirkannya, memelihara perut dari apa yang dikandungnya, dan barang siapa mngingat bala niscaya dia akan meninggalkan perhiasan dunia” (HR Tirmidzi) (Gantina Ma 04)

‘Allah akan mengabulkan doa kita dengan 3 cara: jika Allah berkata ya, maka kita akan mdapatkan ap yang kita minta, jika Allah berkata tidak, maka kita akan mdpatkan yang trbaik sesuai dg kehendakNya” (Diana, Fi05, Universitas Diponegoro)

“ini adalah layanan dkwah bebas pulsa.. Masa aktif hidup anda tidak tau sampai kapan. apakah saldo pahala anda sudah cukup untuk mencapai cita-cita surga?? segera isi ulang iman anda sebelum masa usia habis. tersedia voucher isi ulang iman: Sholat, Shaum, dakwah, Halaqah, Qiyamul Lail, Dzikir, tILAWAH, Shilah Ukhuwah, dan amal2an lainnya. Ini adalah pilihan terbaik untuk tujuan hidup anda karena tujuan dari segala tujuan adalah untuk mnggapai RidhoNya. smoga anda termasuk bagian dari orang2 yang istiqomah dalam memperjuangkan agamaNya” (Iis FT03)

metode penghilangan nitrogen dari limbah dengan Sharon anammox

Teknologi pengolahan limbah kian maju pesat. Berbagai metode dengan peralatan yang modern digunakan untuk mengetasi permasalahan limbah supaya tidak mencemari lingkungan. Dalam pengolahan limbah, nitrogen merupakan unsur yang menjadi parameter tingkat pencemaran terhadap lingkungan. Limbah yang mengandung sejumlah besar senyawa nitrogen tidak diizinkan dibuang ke lingkungan secara langsung karena akan berdampak sangat tidak baik terhadap ekologi dan kesehatan manusia. Untuk mengatasinya, secara konvensional digunakan teknologi nitrifikasi dan denitrifikasi. Namun proses pengolahan limbah untuk mengkonversi senyawa nitrogen ini membutuhkan biaya dan energy yang sangat banyak, operasi yang rumit, dan ketahanan lingkungan.

Oksidasi ammonia anaerob (Anaerobic ammonia oxidation /ANAMMOX) merupakan salah satu teknologi alternative yang digunakan dalam proses pengolahan limbah terutama yang berkaitan dengan Nitrogen.dalam proses ini, nitrit digunakan sebagai akseptor electron dalam konversi ammonia menjadi gas nitrogen. Proses ini menawarkan kesempatan yang cukup besar untuk mengkonversi ammonia dalam system yang autotrof mutlak dengan bantuan biomassa. Dalam proses ini tidak dibutuhkan senyawa karbon organic, ammonia digunakan sebagai donor electron untuk reduksi nitrit

Oksidasi ammonia dapat dilangsungkan secara aerob dan anaerob dan terdapat beberapa agen bakteri yang memiliki kemamppuan oksidasi ammonia. Mereka melakukannya dalam 2 tahap yaitu mengoksidasi ammonia menjadi nitrit dengan hidroksilamin, kemudian mengoksidasi nitrit menjadi nitrat dengan menggunakan hydroxylamine oxidoreduxctase. Tahap kedua adalah mengoksidasi nitrat menjadi gas nitrogen secara anaerob. Bakteri pengoksidasi ammonia dari jenis kemolitoautotrof aerob merupakan jenis bakteri yang secar khusus dapat hidup pada media yang mengandung amonia dan CO2 dan mampu menggunakan ammonia monooxygenase untuk menkonversi ammonia dengan hidroksilamin. Beberapa bakteri heterotrof seperti P. Pantotropha dan Alcaligenes faecalis dapat menyelenggarakan reaksi yang sama. Metanotrop mampu mengkonversi ammonia menjadi hidroksilamin melalui methane monooxygenase yang dapat mengoksidasi metana menjadi CO2.

Proses ANaerobic AMMonium OXidation (ANAMMOX) pertama kali ditemukan pada tahun 1980-an namun sebenarnya telah diprediksi sejak lama. Van de Graff et al. (1997) dan Bock et al. (1995) menemukan bahwa nitrit lebih baik dalam menjadi akseptor electron. Aliran lainnya dengan kandungan Nitrogen yang tinggi dan kandungankarbon yang rendah seperti dalam leachet landfill dan kondensat evaporator dapat diolah dengan menggunakan proses ini. Dalam proses ANAMMOX, ammonia dioksidasi dalam kondisi anoksik, kondisi di mana nitrit dapat menjadi akseptor electron. Ion ammonium dan nitrit dikonsumsi dalam basis yang hamper eqimolar. Proses ini dapat dikombinasikan dengan proses nitritasi parsial seperti proses SHARON di mana sebagian ammonia dioksidasi menjadi nitrit. Kedua proses autotrof tersebut dapat menambah sustainibilitas atau ketahanan pengolahan limbah terhadap kebutuhan penambahan karbon (dan secara bersamaan menambah produksi lumpur) yang dapat dihindari serta konsumsi oksigen dan emisi oksida nitrat dapat direduksi dalam jumlah besar. Kombinasi antara proses SHARON dan ANAMMOX diakhiri dengan proses penghilangan nitrogen

Kehadiran bakteri pemroses ANAMMOX yang mampu memproduksi gas nitrogen dari ammonia dan nitrit/nitrat pertama kali didemonstrasikan dalam reactor unggun denitrifikasi terfluidisasi dalam proses pengolahan lumpur dari aliran effluent pembuangan kotoran dan limbah ammonia, dan  endapan dari air laut.

Yang termasuk ke dalam bakteri yang berperan penting dalam proses ANAMMOX ini adalah:

􀂄 Brocadia yaitu Brocadia anammoxidans

􀂄 Kuenenia yaitu Kuenenia stuttgartiensis

􀂄 Scalindua yaitu  Scalindua brodae,  Scalindua wagneri, dan Scalindua sorokinii

Adapun mekanisme terjadinya proses ANAMMOX ini dihipotesiskan oleh van de Graaf et al. (1997) dapat dijelaskan dengan dua metode sebagai berikut:

1. oksidasi ammonia menjadi nitrit menjadi hidroksilamin, yang akan bereaksi dengan nitrit yang nantinya akan direduksi menjadi nitrogen. Pembentukan hidroksilamin dari ion ammonium dilakukan dengan bantuan enzim hydroxylamine oxidoreduxctase. Proses ini nampak tidak memungkinkan karena adanya inhibis dari oksigen yang daya oksidasinya sangat kuat.

2. reduksi parsial dari nitrit dengan pembentukan hidroksilamin (NH2OH) yang kemudian akan bereaksi lebih lanjut dengan ammonia membentuk hidrazin (N2H4). Hidrazin inilah yang akan dikonversi menjadi nitrogen. Oksidasi dengan mekanisme seperti ini akan memberikan daya reduksi yang ekivalen dengan yang dibutuhkan untuk kondisi awal reduksi nitrit.

Kombinasi proses nitritasi (SHARON) dengan ANAMMOX memiliki tahapan reaksi sebagai berikut

SHARON: NH3 + 1.5 O2 à NO2 + H+ + H2O

ANAMMOX: NO2 +NH3+ + H+ à N2 +2 H2O

Sehingga reaksi keseluruhan menjadi

2 NH3+ + 1.5 O2 àN2 + 3 H2O

Manfaat Proses ini dapat disebutkan sebagai berikut:

1. efektif dalam biaya

2. tidak diperlukan penambahan sumber karbon organic

3. energy yang diperlukan dapat direduksi sebanyak 60% dari kebutuhan energy biasa

4. emisi CO2 dapat dikurangi sampai 90%

5. tidak menghasilkan lumpur yang berlebihan

6. ringkas dan tidak merepotkan

Karagenan, produk olahan rumput laut merah Indonesia yang sangat bermanfaat

Karagenan merupakan senyawa yang termasuk kelompok polisakarida galaktosa hasil ekstraksi dari rumput laut. Sebagian besar karagenan mengandung natrium, magnesium, dan kalsium yang dapat terikat pada gugus ester sulfat dari galaktosa dan kopolimer 3,6-anhydro-galaktosa. Karagenan banyak digunakan pada sediaan makanan, sediaan farmasi dan kosmetik sebagai bahan pembuat gel, pengental atau penstabil

Karagenan dapat diekstraksi dari protein dan lignin rumput laut dan dapat digunakan dalam industri pangan karena karakteristiknya yang dapat berbentuk geli, bersifat mengentalkan, dan menstabilkan material utamanya. Karagenan sendiri tidak dapat dimakan oleh manusia dan tidak memiliki nutrisi yang diperlukan oleh tubuh. Oleh karena itu, karagenan hanya digunakan dalam industri pangan karena fungsi karakteristiknya yang dapat digunakan untuk mengendalikan kandungan air dalam bahan pangan utamanya, mengendalikan tekstur, dan menstabilkan makanan.

Gambar Cross section dalam rumput laut

Macam-macam Karagenan

Di alam ini, terdapat tiga jenis karagenan yang dapat ditemukan secara luas di berbagai perairan di dunia. Ketiganya dibedakan berdasarkan struktur molekul yang mengakibatkan perbedaan sifat fisik dan karakteristik penggunaannya dalam industri pangan. Ketiga jenis karagenan ini adalah kappa, iota dan lambda. Perbedaan ketiganya terletak pada perbedaan posisi gugus ester-sulphate dan jumlah residu 3,6 anhydro-D-galaktose.

1.      karagenan kappa

karagenan kappa memiliki struktur D-galaktose dan beberapa gugus 2-sulfate ester pada  3,6 anhydro-D-galaktose yang ditunjukan gambar. Gugus  6-sulfate ester mengurangi daya kekuatan geli  namun dapat mengurangi  loss akibat pengolahan dengan menggunakan basa.hal ini akan memberikan keteraturan rantai yang lebih baik.

Gambar Struktur Karagenan Kappa

Adapun sifat fisik yang dimiliki karagenan tipe kappa ini adalah:

  • larut dalam air panas
  • penambahan ion Kalium menyebabkan pembentukan gel yang tahan lama, namun rapuh, serta manambah temperatur pembnetukan gel dan pelelehan.
  • Kuat, gel padat, beberapa ikatan dengan ion K+  dan Ca++ menyebabkan bentuk helik terkumpul, dan gel menjadi rapuh
  • Gel berwarna transparan
  • Diperkirakan terdapat 25% ester sulfat dan 34% 3,6-AG
  • Sesuai dengan pelarut yang dapat bercampur dengan air
  • Tidak dapat larut dalam sebagian besar pelarut organic
  • Penggunaan konsentrasi 0.02-2.0%

2.      karagenan iota

karagenan tipe iota mengandung gugus 4-sulfate ester dalam semua gugus D-galaktose dan gugus 2-sulfate ester dalam 3,6 anhydro-D-galaktose. Ketidakberaturan gugus 6-sulfate ester menggantikan gugus ester 4-sulfate dalam D-galaktose. Gugus ini dapat digantikan dengan pengolahan dalam kondisi basa untuk meningkatkan kekuatan gel.

Gambar Struktur Karagenan Iota

Adapun sifat fisik yang dimiliki karagenan tipe iota ini adalah:

  • larutan memperlihatkan karakteristik thiksotropik
  • larut dalam air panas, Natrium karagenan iota larut dalam air dingin dan air panas.
  • Penambahan ion kalsium akan menyebabkan pembentukan gel tahan lama, elastic, dan meningkatkan temperatur pembentukan gel dan pelelehan.
  • Gel bersifat elastic, membentuk heliks dengan ion Kalsium.
  • Gel bening
  • Stabil dalam keadaan dingin
  • Tidak dapat larut dalam sebagian besar pelarut organic
  • Diperkirakan mengandung  32% ester sulfat dan 30% 3,6-AG
  • Penggunaan konsentrasi 0.02-2.0%

3.      karagenan lambda

karagenan tipe lambda mengandung residu disulfated-D-galaktose yang tidak mengandung gugus ester  4-sulfate namun sejumlah gugus ester 2-sulfate.

Gambar Struktur Karagenan Lambda

Adapun sifat fisik yang dimiliki karagenan tipe lambda ini adalah:

  • aliran bebas, larutan pseudo-plastik non-gel dalam air
  • larut sebagian dalam air dingin, dan larut dengan baik dalam air panas.
  • Tidak terbentuk gel, rantai polimer terdistribusi acak
  • Kekentalan bervariasi dari kekenatalan rendah hingga tinggi
  • Penambahan kation memberikan efek  yang kecil terhadap viskositas.
  • Sesuai untuk pelarut yang dapat bercampur dengan air
  • Tidak dapat larut dalam sebagian besar pelarut organic
  • Stabil dalam berbagai variasi temperatur, termasuk temperatur pembekuan
  • Larut dalam larutan garam 5%, baik dingin maupun panas
  • Diperkirakan mengandung  35% ester sulfat dan sedikit atau bahkan tidak mengandung 30% 3,6-AG sama sekali
  • Penggunaan konsentrasi 0.1-1.0%

Tabel Resume Krakteristik Variasi Karagenan

Sifat Fisik Karagenan

  1. kelarutan

semua jenis karagenan memiliki kelarutan yang baik di dalam air panas. Namun, hanya jenis lambda dan larutan garam Natrium karagenan kappa dan iota dapat larut dalam air dingin. Karagenan lambda membentuk larutan kental dengan karakteristik pseudoplastik ketika dipompa atau diaduk. Dengan kelarutan seperti itu, larutan-larutan karagenan tersebut memiliki kemampuan untuk mengentalkan dan memberikan tekstur krimi.

Temperatur merupakan factor yang cukup penting dalam penggunaan karagenan dal;am system pangan. Semua jenis hidrat karagenan pada temperatur tinggi, karagenan jenis iota dan jenis kappa memiliki kekentalan yang cukup rendah.

  1. kestabilan asam

larutan karagenanakan kehilangan karakteristik gel dan kekentalannya dalam system dengan nilai pH di bawah 4.3. Penyebabnya adalah pada proses autohidrolisis karagenan yang terjadi pada pH rendah yang membentuk ikatan 3,6-anhydrogalaktosa. Laju autohidrolisis bertambah pada kenaikan temperatur dan konsentrasi kation yang rendah. Untuk mencegah terjadinya autohidrolisis, karagenan didinginkan pada temperatur yang lebih rendah daripada temperatur pembentukan gel. Dalam produk yang bersifat asam, karagenan ditambahkan pada bagian akhir proses untuk mencegah degradasi kelebihan asam, dan jika mungkin, asam ditambahkan segera sebelum dilakukan pengisian oleh karagenan untuk mencegah penguraian polimer.

Tabel menunjukan waktu pembentukan gel dan  pH

waktu pembentukan gel akan bergantung pada konsentrasi karagenan dan bahan penyusun pangan lainnya seperti garam dan gula. Dalam proses kontinu, waktu pemrosesan dijaga minimum. Dalam system dengan pH 4.5, kondisi proses menjadi irelevan untuk larutan karagenan menjadi stabil untuk berbagai waktu pemrosesan sebagian besar makanan utama.

  1. karakterisstik gel

larutan panas karagenan iota dan kappa akan mulai membentuk gel ketika system tersebut didinginkan pada temperatur 40 and 60ºC bergantung pada kehadiran kation. Gel karagenan bersifat reversible dan memperlihatkan efek histerisis atau perbedaan antara temperatur penentuan gelling dengan melting. Gel tersebut stabil pada temperatur ruangan namun dapat meleleh kmbali dengan pemanasan 5–20ºC di atas temperatur pembentukan gel. Dengan  pendinginan gel kembali akan membentuk gel.

Komposisi ionic dari system pangan adalah penting untuk utilisasi karagenan. Misalnya, karagenan kappa lebih memilih ion kalium untuk menstabilkan zona sambungan  yang melingkupi karakteristik kekokohan gel sebagai gel yang sedikit rapuh. Karagenan iota memilih ion kalsium untuk menjembatani rantai untuk memberikan pengaruh gel yang lembut elastic.

(a)                                                   (b)

Gambar Pembentukan Gel Karagenan Kappa (a) dan Karagenan Iota (b) dengan masing-masing Kationnya

  1. sinergisasi dengan bahan Pengental dan Stabilizer Lainnya

Locust Bean Gum (LBG) adalah senyawa jenis galactomannan dengan level substitusi dari satu bagian mannose menjadi 4 unit galaktosa. Area bebas mannose dalam LBG dapat berasosiasi  dengan struktur helik karagenan dimer untuk membentuk gel. Larutan Panas karagenan kappa dengan LBG akan membentuk gel yang kuat dan elastic dengan sineresis rendah ketika didinginkan pada temperatur di bawah 50–60ºC. interaksi maksimum terjadi pada perbandingan penggunaan karagenan kappa terhadap LBG adalah 60:40 dan 40:60. Interaski ini ditunjukan oleh gambar. Kombinasi kedua polimer tersebut sangat sering digunakan dalam industri pangan sebagai stabilizer.

Interaksi sinergisasi karagenan yang paling diketahui adalah dengan protein susu. Proses ini sering ditemukan dalam proses pembuatan es krim. Dalam aplikasi karagenan dalam protein susu, karagenan kappa akan membentuk gel lemah dalam fasa larutan dan kemudian berinteraksi secara positif dengan ion asam amino dalam protein pada permukaan misel kasein.

Bentuk Interaksi Karagenan Kappa dengan Protein Susu

Pada konsentrasi rendah sekitar  150-250 ppm, karagenan kappa sudah dapat mencukupi kebutuhan stabilisasi es krim dengan kandungan protein susu, dan menjaga kualitas komposisi produk selama proses pembuatan dan selama masa penyimpanan. Dalam industri cokelat susu, juga hanya dibutuhkan kadar karagenan yang rendah untuk proses stabilisasi suspensi produk.

Karagenan iota dalam kombinasinya dengan pati dapat memberikan produk dessert dengan bentuk yang sangat baik 4 kali lipat dari pada jika hanya pati sendiri. Sinergisasi karagenan dengan berbagai produk penstabil lain atau bahan pangan lain ditunjukan pada Tabel Resume Krakteristik Variasi Karagenan

Produk Olahan Rumput Laut Selain Karagenan

Beberapa produk olahan rumput laut merah yang cukup terkenal di area Philipina dan Indonesia adalah : Processed Euchema seaweed (PES), Philippines Natural Grade (PNG), Semi-Refined Karagenan (SRC), Alternatively Refined Karagenan (ARC) dan Alkali-Modified Flour (AMF). Produk-produk tersebut merupakan produk yang diolah secara langsung dengan menggunakan basa untuk menghasilkan karagenan. Proses pengolahan dengan menggunakan basa merupakan proses ekstraksi karagenan yang paling ekonomis. Kemudian setelah diekstraksi karagenan terlarut dikeringkan dan diubah bentuknya menjadi tepung dengan grade gel tertentu. Adapun perbedaan pembuatan karagenan biasa dengan produk karagenan lain seperti PES, PNG, ARC, dan AMF ditunjukan dengan Gambar.

Semi-refined karagenan (SRC) adalah salah satu produk karagenan dengan tingkat kemurnian lebih rendah dibandingkan refined karagenan, karena masih mengandung sejumlah kecil selulosa yang ikut mengendap bersama karagenan.

Karagenan merupakan senyawa dengan berat molekul yang cukup tinggi dan merupakan material polidispersi. Ekstrak karagenan kappa komersil  memiliki berat molekul dengan rentang 400–560 kDa, sedangkan Processed Euchema Seaweed  (PES) memiliki berat molekul  615kDa.

Bahan mentah penghasil karagenan

Alga yang termasuk golongan alga merah merupakan penghasil karagenan utama. Alga merah utama ini termasuk di dalamnya adalah Euchema cottonii dan E. spinosum. Kedua alga ini merupakan alga dengan bentuk semak-semak berduri berukuran 50 cm dan banyak tumbuh di area karang di laut Philipina dan Indonesia. E. cottonii menghasilkan karagenan kappa dan E. spinosum menghasilkan karagenan iota. Chondrus crispus merupakanrumput laut merah yang paling terkenal yang memiliki tinggi 10 cm ditemukan tersebar di pantai Atlantik Utara dan mengandung karagenan jenis kappa dan lambda. Selain itu, terdapat juga spesies rumput laut merah bergenus Gigartina dengan ukuran sepanjang 5 meter dan ditemukan tersebar di laut sekitar Cili dan Peru. Jenis ini juga menghasilkan  2 jenis karagenan yaitu kappa dan lambda. Spesies  Furcellaria ditemulan di perairan dingin di sekitar Eropa Utara dan Asia menghasilkan karagenan kappa dan lambda.

Tabel Komposisi yang dikandung oleh Euchema cottoni

Produksi karagenan

Prosedur isolasi karagenan dari berbagai rumput laut telah banyak dikembangkan. Umumnya prosedur ini terdiri atas tiga tahapan kerja yaitu; ekstraksi, penyaringan, dan pengendapan. Pada tahapan ekstraksi, kecepatan dan daya larut karagenan dalam air dipengaruhi oleh temperatur dan waktu proses bergabungnya seluruh fraksi karagenan dari rumput laut dengan fraksi air yang digunakan sebagai media pelarut

Pengolahan secara tradisional:

Pengolahan karagenan masih jarang dilakukan karena belum banyak dikenal nelayan. Pada dasarnya proses ini hampir sama

dengan pengolahan agar-agar, yaitu pada waktu ekstraksi bahan yang digunakan bukan jenis asam tetapi jenis basa.

Proses :

  1. Rumput laut direndam dalam air tawar selama 12-24 jam, kemudian dibilas dan  ditiriskan.
  2. Setelah bersih rumput laut direbus dalam air dengan perbandingan rumput laut dengan air sebesan 1:15, pada suhu 120 oC selama 15 menit. Perebusan memakai pemasak bertekanan (pressure cooker). Selanjutnya dilakukan perebusan ulang tanpa tekanan pada suhu 100°C selama 2-3 jam.
  3. Rumput laut yang lunak dihancurkan dengan blender dan ditambahkan air panas (90 oC). Perbandingannya 1:30. Hasilnya disaring dengan kain kasa halus.
  4. Filtrat diendapkan dengan menambahkan metil alkohol dengan perbandingan 2,5:1, bisa juga dengan menambahkan alkohol 90%, atau membekukannya pada suhu 10 oC – 6°C selama 24-48 jam.
  5. Endapan bercampur alkohol disaring dengan kain kasa. Hasil saringan ini berupa karagenan basah. Filtrat yang beku dicairkan dahulu untuk selanjutnya disaring lagi. Karagenan basah dikeringkan selama 3-4 hari.

Tepung karagenan dapat diperoleh setelah proses penggilingan.

 

(a)                                                          (b)

(c)                                                          (d)

(a) Mesin Adonan ( Tampak Samping ) (b) Mesin Penghancur (c) Mesin Giling Tepung Karagenan (e) Mesin Pemotong

Pengolahan Skala Industrial:

Adapun pengolahan rumput laut merah sebagai bahan baku karagenan secara industrial diperlihatkan dengan Gambar

                           (a)                                                     (b)

Skema Produksi Karagenan (a) dan produk olahan rumput laut lainnya berupa PES, PNG, AMF (b)

Komposisi Karagenan dalam Berbagai Industri Pangan

1. industri es krim

2. Fruit-flavoured water dessert jelly

3. Cooked ham with 30% added brine

4. Vinaigrette-style salad dressing

about nutrisi buat bakteri pengolahan limbah

Efisiensi proses menyingkirkan polutan bergantung pada interaksi 3 faktor: organisme, polutan, dan lingkungan. Untuk membuang polutan yang tersedia sebagai nutrisi secara efisien, organisme harus tumbuh di dalam lingjungan dengan nutrisi, temperatur, pH , dan intensitas pencampuran di dalam kesetimbangan. Medium tempatnya tumbuh harus memiliki sumber karbon yang cukup, sumber energi yang cukup, dan suplai ample dari nutrisi anorganik, serta dalam beberapa kasus dibutuhkan pula sumber nutrisi organik.

Tanpa lingkungan pertumbuhan yang cukup baik dan kesetimbangan kondisi nutrisi, efisiensi pengolahan limbah yang dari konversi yang kurang sempurna dari sumber organik dan anorganik menjadi produk  dan penghilangan padatan tersuspensi  yang tdk efisien. Dalam beberapa kasus, operator harus dapat mengenali kondisi yang akan menyebabkan kegagalan proses.

Komposisi sel:

Sel terdiri dari 70-90% air, dan 10-30% berat material kering. Material kering terdiri dari 70-95% bahan organik dan 5-30% bahan inorganik. Karbon, oksigen, nitrogen, dan hidrogen menjadi pengisi bahan inorganik sebanyak 92% . komposisi sel bakteri bervariasi berdasarkan tipe bakteri dan kondisi pertumbuhan seperti konsentrasi berbagai nutrisi, temperatur, pH , intensitas pencampuran, dan tahapan pertumbuhan bakteri itu sendiri. Oleh karena terdapat elemen yang tidak lebih penting secara kuantitatuf,  fraksi organik dalam biomassa diasumsikan terdiri dario karbon, oksigen, nitrogen, dan hidrogen. Fraksi organik dari lumpur aktif rata-rata terdiri dari 49.2% karbon, 34.6% oksigen, 8.8%nitrogen, dan 7.4% hidrogen, dengan variasi yang bergantung faktor yang sebelumnya telah disebutkan.

limbah domestik dapat didefinisikan menjadi C10H19O3N, limbah lemak C8H16O, dan limbah karbohidrat C6H12O6, limbah protein sbagai C16H24O5N4. persamaan 3.1 dapat dituliskan untuk perubahan limbah cair domestik dalam sintesis sel yang memiliki komposisi C5H7O3N.

C10H19O3N + 3.625 O2 + 0.774NH4+ + 0.775 HCO3 à1.775 C5H7O2N + 1.9 CO2 + 5.225 H2O

Komposisi unsure dalam biomassa dapat juga diperoleh dari kondisi defisit nutrisi  yang terjadi.

Komposisi biokimia sel

Prekursor inorganik seperti amonia (NH3), ortoposfat (PO43-), Sulfida (HS-), air, dan nutrisi lain yang diambil dari sel dan disintesis pertama kali menjadi building block yang disebut monomer.  Nutrisi lain harus dibuat  atau direduksi dengan menggunakan tingkat oksidasi atau reduksi  yang setara dengan unsur yang hadir  dalam monomer sebelum digunakan dalam biosintesis. Nutrisi ini meliputi karbondioksida (CO2), nitrat (NO3-), nitrit (NO2-), nitrogen, sulfat, unsur belerang (S), dan tiosulfat (S2O32-). CO2 dapat direduksi dengan level oksidasi yang sama sebagai karbohidrat atau lebih rendah seperti NO3-, NO2-, dan N2 menjadi senyawa golongan amino (-NH2); dan SO42-, S, dan S2O32- menjadi senyawa golongan sulfhidril.

Molekul-molekul besar yang disuplai sebagai protein, polisakarida, dan lipid harus dipecah terlebih dulu menjadi senyawa yang lebih kecil dan senyawa inorganik yang ——– disintesis menjadi monomernya. Nutrisi yang lain pun sama, harus disuplai sebagai senyawa dengan molekul yang cukup sederhana seperti asam amino, purin, atau pirimidin, dan vitamin karena senyawa-snyawa ini tak dapat disintesis oleh beberapa organisme.

Terdapat 4 kelas monomer yang penting yaitu: asam amino, gula sederhana, asam lemak, dan nukleotida yang kemudian akan disintesis sel menjadi molekul yang lebih besar

Bentuk dan Fungsi Nutrisi dalam Metabolisme Bakterial

Ketika makromolekul-maromoekul dibentuk, mereka dirakit  menjadi senyawa yang memiliki struktur yang lebih rumit seperti penyususn dinding sel, membrane, ribosom, dan kromososm yang dibentuk menjadi sel  dan organel.

Temperature  memiliki pengaruh yang cukup signifkan dalam komposisi sel. Ketika kanduungan RNA dalam sel bertambah karena pengurangan temperature, kandungan DNA dalam sel hamper constant.

Bentuk dan fungsi nutrisi dalam metabolism bacteria.

Senyawa-senyawa yang diambil dari lingkungan dibawa dengan menggunakan dua mekanisme aktifitas metaolisme.: produksi energy (bioenergetka) dan embuatan sel baru dari bahan material sel (biosintesis).organisme memproduks eneri berbantukan cahaya, bahan organic dan inorganic. Bahan inrganik yang teribat dalam pembuatan energy tersebut, misalnya ammonium, nitrit, sulfide, unsure belerang, thiosulfat, dan ion ferro. Senyawa-senyawa ini diksidasi  dan energy dileaskan selama oksidasai dan digunakan untuk pertahanan sel seperti sintesis ahan baku pembuatan sel yang baru, dan pergerakan sel jika sel termasuk ke dalam jenis sel yang motil.

Karbon

Merupkan unsure utama dalam pembentukan sel baru selama biosintesis karbon merupakan sumber dari bebagai senyawa organic seperti asam amino, asam lemak, gula, basa nitrogen senyawa-senyawa aromatic, dan berbaga substansi organic lainnya, serta karbon dioksida. Selama proses biosintesis dari senyawa organic sebagian karbon diekskresikan dari sel, baik sebagai karbo dioksida, maupun produk limbah organic. Karbon dioksida, pada gilirannya digunakan oleh bakteri autotrof maupun jenis baktei lainnya sebagai sumber karbon utama dalam pembentukan sel. Ini diperoleh dari lingkunganakuatik dari sel bakteri bukan dari udara.

Oksigen dan hydrogen

Osksigen dan hisrogen adalah juga bahan utama pembuatan sel. Adapun sumbernya dapat berasa dari molekul oksigen dan molekul air, dan senyawa-senyawa organic. Oksigen sebagai akseptor electron, digunakan sebgai dasar klasifikasi organism, yaitu aerob dan anaerob. Obligat aerob tidak dapat tumbuh tanpa oksigen, sementara obliigat anaerob justru akan terbunuh dengan adanya iksigen.

Anaerob aerotolerant dapat mentoleransi oksigen kadar rendah tanpa terjadinya kerugian besar pada organisme.  Mikroaerofilik adalah organism yang tumbuh pada level oksigen rendah pula, sedangkan organism fakultatif dapat tumbuh pada kondisi hadirnya oksigen maupun ketidakhadiran oksigen.

Nitrogen

Nitrogen memeiliki komposisi sebesar 14% dari keseluruhan bahan pembangun sel.  Dan merupakan konstituen utama dari protein dan asam nukleat dari sel. Nitrogen juga ditemukan di dalam peptidoglikan, dinding sel sebagian besar bakteri. Nitrogen terdapat di alam dalam bentuk s senyawa organic dan senyawa inorganic. Bentuk organic nitrogen misalnya asam amino, dan basa nitrogen, serta produk mineralisasi dari organism yang telah mati. Nitrogen organic dalam limbah cair secara parsial tersedia untuk digunakan sebagai suber makanan.

Nitrogen inorganic dapat digunakan dalam bentuk gas nitrogen, ammonia-nirogen (NH3+NH4+), nirit, dan nitrat. gas nitrogen diperoleh dari udara yang diperoleh melalui proses fiksasi nitrogen, Azotobacter, Bacillus, cyanobakteri, Clostridium, dan Rhodobacter. Dalam proses fiksasi, gas nitrogen pertama direduksi menjadi ammonium (NH4+), dan kemudian dikonversi menjadi nitrogen organic.  Ammonia-nitrogen dapat ditemukan dala limbah organic sebagai ammonia yang dapat  dibentuk melalui proses unionisasi gas nitrogen atau ion ammonium:

NH3 + H2O à  NH4+  + OH

Ion ammonium memeiliki Ph di bawah 9 dan ammonia memiliki Ph dia atas 9.7. ion ammonium adalah bentuk nitrogen inorganic ion yang selalu paling siap digunakan karena tidak membutuhkan reaksi oksidasi-reduksi, atom nitrogen ion ammonium terdapat pada derajat oksidasi yang sama dengan nitrogen  dalam asam amino, purin, dan pirimidin.  Asam amino merupakan precursor untk protein, purin, pirimidin yang merupakan precursor bagi pembentukan nukleotida. Ion ammonium dapat diasimilasi oleh mikroorganisme melalui tiga reaksi yaitu aminasi yang berisi pembentukan grup asam amino dari asam glutamate,  asparagin, dan glutamine. Banyak bakteri menggunakan nitrit dan nitrat sebagai satu-satunya sumber nitrogen. Proses reduksi ini dikenal sebagi proses reduksi asimilasi nitrat, yang membutuhkan energy. Organism yang membutuhkan energy dari sumber lain seperti proses oksidasi senyawa organic harus menggunakan energy yang lebih besar ketika nitrat atau nitrit yang tersedia sebagai stu-satunya sumber nitrogen jika dibandingkan dengan ketika nitrogen tersedia. Hasilnya adalah perolehan biomassa yang lebih rendah daripada biomassa yang diperoleh dari proses nitrogen yang bersumber dari ammonia-nitrogen.

Fosfor

Kandungan fosfor dalam sel kering adalah sekitar 3%  massa. Kompenen selular mengandung senyawa fosfor berenergi tinggi yang disebut Adenosin Triphosfat (ATP) dan adenosine diphosfat (ADP), nukleotida seperti nikotinamida adenine dinukleotida (NAD), dan flavin adenine dinukleotida (FAD), asam nukleat, dan phosfolipid. Phosphor tersedia di alam dalam bentuk garam phosfat dari kalsium, besi, aluminium phosfat dan turunan organic dan inorganic lainnya. Phosfat inorganic meliputi orthophosfat yang bersifat mudah larut dalam air, serta poliphosfat dan metaphosfat yang keduanya relative tidak mudah larut. Poliphosfat dihidrolisis dalam larutan akan menghasilkan orthophosfat. Kebanyakan phosfat inorganic tidak dapat digunakan sebelum dipecah, melepaskan organic phosfat bebas dengan menggunakan enzim phosfatase.

Sulfur

Sulfur memeiliki fungsi yang sangat penting dalam pembentukan asam amino sistein dan metionin yang di dalam keduanya terdapat unsure sulfur. Sulfur juga hadir dalam sejumlah vitamin yang digunakan untuk pertumbuhan. Sulfur terdapat di alam dalam berbagai bentuk seperti: sulfuhidril (R-SH), sulfide (HS), unsur sulfur (S), dan sulfat (SO42-)

Bahan makanan yang lain

Karbon, oksigen, nitrogen, hydrogen, phosphor, dan sulfur dibutuhkan untuk sintesis sel secara makromolekul. Terdapat elemen yang lain  yang dibutuhkan untuk memenuhi tiga tugas berikut: activator enzim atau koenzim atau kofaktor logam, mentransfer electron dalam reaksi oksidasi reduksi, dan pengaturan tekanan osmososis.

Kalium dibuthkan untuk mengaktivasi enzim dalam berbagai proses sintesis protein, mempertahankan tekanan osmosis dan mengatur Ph. Magnesium mengaktivasi berbagai enzim terutama yang berkaitan dengan transfer phosfat, mengikat enzim dengan substrat masing-masing, dan merupakan bahan pembentuk klorofil serta terdapat dalam dinding sel, membrane, ribososm, dan ester phosfat. Kalsium adalah kofaktor untuk enzim bernama proteinase yang terdapat dalam dinding sel, tempat di mana terdapat integritas struktur, dalam endospora bakteri dorman sebagai kalsium-dipokolinat, yang akan menambah hambatan panas dari spora. Natrium dibuthkan dalam pertumbuhan terutama di wilayah laut, dan lingkungan bergaram, serta hasil produksi bakteri methane. Klorin penting sebagai anion dalam sel, besi penting sebagai sejumlah enzim seperti enzim transport electron dalam respirasi protein besi- sulfur dan sitokrom. Besi dalam alam yang berupa ion Ferri (Fe 3+), ion Ferro (Fe 2+), dan bentuk senyawa organic besi, bentuk ion ferri berada dalam kondisi aerob dan berfungsi mereduksi bentuk ferro  yang ditemukan dalam kondisi anaerob. Kobalt diperlukan untuk membentuk vitamin B12 dan seng essensial untuk aktifitas berbagai enzim seperti karbonik anhidrase, alcohol dehidrogenase, dan polymerase RNA-DNA. Molibdenum memeiliki fungsi dalam mengasimilasi reduksi nitrat dan resuksi nitrogen. Tembaga memiliki fungsi yang hamper sama dengan besi yaitu dalam respirasi, sebagai sitokrom oksidase. Mangan berfungsi sebagai activator dalam enzim tertentu  yang berfungsi dalam proses detoksifikasi racun menjadi oksigen,. Nikel berfungsi sebagai bahan penyusun enzim hidrogenase yang berfungsi menangkap hydrogen. Tungsten dan Selenium merupakan bagian enzim yang berfungsi dalam metabolism format.

Asam amino, purin, pirimidin, dan vitamin

Asam amino, purin, pirimidin, tersedia sebagai bahan nutrisi untuk organism yang tak mampu mensintesis bahan ini sendiri. Ketiganya berfungsi sebagai precursor dalam building blok dan bahan penyusun berbagai senyawa organic dalam pembangun sel. Vitamin merupakan senyawa organic yang berfungsi sebagai bukan sumber energy maupun building blok dari makromolekul melainkan sebagai bagian dari enzim baik itu berupa koenzim maupun grup proshetik yang merupakan katalis dari berbagai macam reaksi biologis.

Transportasi Bahan Makanan

Senyawa-senyawa yang memiliki ukuran molekul yang cukup besar dipecah terlebih dulu sebelum ditransportasikan dengan menggunakan aktifitas ekstraseluler (di luar sel) dari enzim yang disebut eksoenzim yang diproduksi di dalam sel dan disekresikan melalui membrane sel untuk bertugas memecah molekul besar.

Adapun mekanisme transportasi yang dapat dilakukan adalah dengan transport aktif dan transport pasif. Transport pasif merupakan mekanisme transportasi yang tidak memerlukan energy dari sel untuk mendorong nutrisi masuk ke dalam sel. Yang termasuk ke dalam transport pasif adalah difusi sederhana dan difusi terfasilitasi. Difusi sederhana terjadi pada membrane semipermabel secara langsung berdasarkan driving force berupa perbedaan konsentrasi yaitu pergerakan nutrisi di luar sel yang berkonsentrasi tinggi ke dalam sel yang memiliki konsentrasi nutrisi rendah. Sedangkan difusi terfasilitasi adalah difusi yang menggunakan fasilitas pergerakan tanpa energy yang berupa protein pembawa atau permease. Protein pembawa adalah protein spesifik terhadap satu atau beberapa jenis protein tertentu yang akan mengikat nutrisi tersebut dan membawanya ke dalam sel.

Transport aktif, merupakan mekanisme transportasi yang melibatkan kombinasi antara protein pembawa dengan energy karena terjadi perlawanan terhadap gradient konsentrasi sehingga diperlukan beberapa mekanisme kimiawi seperti pelibatan phosfat berenergi tinggi berupa ATP, dan lainnya.

Sumber Nutrisi yang Terdapat dalam Limbah Cair

Karbon, oksigen, dan hydrogen terdapat dalam berbagai senyawa organic yang menjadi bagian dari limbah cair, misalnya dalam limbah domestic, limbah komersial, limbah industry, dan limbah pertanian dalam bentuk protein, karbohidrat, lemak, minyak dan pelumas. Bahan ini juga ditemukan dalam bentuk inorganiknya. Karbon ditemukan dalam bentuk utama seperti bikarbonat, asam karbonat, dan karbonat. Oksigen tersedia dalam bentuk oksigen terlarut, air, dan bikarbonat. Sementara hydrogen tersedia dalam bentuk gas dan air.

Senyawa nitrogen dalam limbah cair tersedia dalam bentuk organic (urea) dan inorganic (ammonia, nitrit, dan nitrat). Senyawa phosfat  dalam limbah cair tersedia dalam bentuk orthophosfat (PO43-, HPO42-, H2PO4, H3PO4)dan phosfat organic. Phosfat organic dikonversi menjadi orthophosfat melalui reaksi hidrolisis, oksidasi, dan polimerisasi. Sumber utama senyawa phosfat dari limbah cair adalah limbah manusia dan limbah deterjen. Bahan kimia mengandung senyawa phosfat kadang digunakan untuk mengendalikan korosi dan pembentukan kerak yang terjadi dalam sistem perpipaan.

Senyawa belerang terdapat dalam limbah domestic, komersial, dan industry berupa senyawa sulfide, sulfat, sulfit, dan sulfur organic (berupa merkaptan, thioester, dan disulfide). Nutrisi lain dalam limbah organic misalnya kalium, magnesium, sodium, kalsium, mangan, seng, tembaga, klorida, nikel, selenium, kobalt, selenium terpat dalam limbah domestic, limbah bahan kimia dalam perpipaan air, limbah industry, limbah hasil irigasi, infiltrasi sumur, dan air bawah tanah.

Kebutuhan Nutrisi dalam pengolahan limbah secara biologi

Untuk menunjang seluruh sistem kehidupan mikroba mulai dari energi maupun makanan, maka nutrisi yang diperlukan harus dalam keadaan dengan jumlah yang cukup penelitian terakhir menyebutkan, untuk mencukupi kebutuhan senyawa nutrisi  selama 5 hari, dibutuhkan nutrisi dengan perbandingan BOD5: N: P sebesar 100:5:1 untuk memperoleh pengolahan limbah yang efisien. Rasio ini dapat bertambah seiring dengan pertambahan usia sludge. Nitrogen dan Phosfor yang dibutuhkan akan berkurang pada pertambahan sludge karena jumlah sel yang dihasilkan lebih sedikit pada usia sludge yang cukup lama.

Proses anaerob pada umumnya digunakan untuk menstabilisasi lumpur limbah cair dan lumpur limbah teraktifkan, baik itu diasumsikan mengandung nutrisi yang cukup untuk mendukung proses stabilisasi anaerob.

Namun, jumlah sel yang baru yang dihasilkan dalam proses anaerob lebih sedikit daripada yang dihasilkan melalui proses aerob, lebih sedikit jumlah nitrogen dan phosphor yang dibutuhkan untuk membangun sel baru. Dengan kata lain, proses anaerob membutuhkan jumlah nitrogen dan phosphor yang jauh lebih sedikit. Proses anaerob memiliki koefisien perolehan karena sebagian besar energy dalam substrat, hilang dari sistem sebagai metana, dengan energy yang lebih sedikit yang tersedia untuk sintesis sel baru daripada proses anaerob.

Defisiensi nutrisi

Defisiensi nutrisi dapat terjadi dan dapat menimbulkan konversi yang kurang sempurna dari substansi organic maupun inorganic menjadi produk. Selain itu, hal inio akan menyebabkan ketiideakefisienan dalam menyingkirkan padatan tersuspensi.

Sludge bulking

Peristiwa ini terjadi ketika organism berfilamen jumlahnya sangat berlebih, lumpur aktif tidak dapat mengendap saat melalui klarifier sehingga proses akan menjadi terganggu. Kondisi seperti ini disebut sludge bulking. Proses fisika, kimia, dan biologi dapat terjadi sebelum pengolahan limbah secara biologi dilakukan sehingga konsentrasi nutrisi yang akan diproses dapat berkurang.

Sludge Foaming

Defisiensi nutrisi tidak hanya diakibatkan oleh berlebihnya pertumbuhan organism berfilamen, tetapi juga karena aktifitas busa dari lumpur atau disebut sludge foaming. Sludge foaming ini dapat disebabkan mikroorganisme seperti Microtrhrix Parvicella yang kekurangan nutrisi. Adapun penyelesaiannya adalah dengan menambahkan vitamin misalnya asam folat kedalam lumpur sekunder yang secara signifikan dapat mengurangi keberadaan organisme Microtrhrix Parvicella tersebut.

Penambahan Nutrisi

Tingginya nilai BOD dalam limbah dan deteriorasi dari karakteristik limbah lumpur aktif dapat mengurangi nutrisi dalam limbah, sedangkan untuk menyelenggarakan proses yang memadai dibutuhkan nutrisi memadai pula yang dapat membuat mikroorganisme dapat hidup secara optimum. Jika defisiensi nutrisi terjadi, jumlah sebagian partikel nutrisi harus segera didefinisikan  jumlahnya dan diketahui di mana kekaurangannya untuk selanjutnya dilakukan tindakan berupa penambahan nutrisi atau yang dikenal sebagai nutrient addition atau penambahan nutrisi.

Dosis Nutrisi pada Basis Rasio Influent  BOD terhadap massa Nutrisi

Adapun jumlah nutrisi yang ditambahkan diketahui dengan mengurangkan jumlah nutrient yang dibutuhkan dengan jumlah nutrient yang tersedia.

Jumlah Oksigen yang dibuthkan oleh mikroorganisme

Oksigen yang dibutuhkan organisme dapat didefinisikan dari persamaan pertumbuhan yang dituliskan sebagai oksidasi substrat dan sintesis material sel baru. Oksigen yang dibutuhkan untuk proses lumpur aktif tanpa nitrifikasi dapat didefinisikan dari jumlah substrat berkarbonat yang dioksiodasi per hari.

Nutrisi berlebih

Kelebihan input nutrisi dalam limbah juga dapat mempengaruhi lingkungan secara signifikan. Jumlah karbon berlebih misalnya, dapat mengurangi oksigen terlarut dalam sistem air tempat limbah secara keseluruhan, membunuh organism makro seperti ikan. Tingginya konsentrasi nitrogen dan phosphor yang masuk ke dalam sistem sungai akan menyebabkan sungai mengalami overfertilisasi atau terlalu subur sehingga menyebabkan timbulnya eutrofikasi dan blooming alga yang akan menyebabkan efek ikutan yang juga mengganggu lingkungan. Konsentrasi nitrat berlebih juga dapat menimbulkan methemoglobinemia, yaitu sejenis penyakit kerusakan darah bayi yang kurang dari usia 3 tahun. Nitrit berlebih yang masuk ke dalam usus manusia dapat bereaksi dengan amina menghasilkan nitroamina yang bersifat karsinogenik. Selain itu, sulfide berlebih juga menyebabkan bau di plant pengolahan, bersifat toksik, edema, aprea, dan sampai kematian. Nutrisi berlebih lainnya juga menimbulkan efek yang merugikan baik untuk lingkungan maupun untuk manusia.

Penyingkiran Karbon

Proses biologi digunakan untuk menyingkirkan karbon organic dalam bentuk koloid maupun tersuspensi. Dalam proses, karbon organic dikonversi manjadi gas terutama karbon dioksida. Proses pengolahan biologi dapat menyingkirkan 80-95% dari influent BOD5. Adapun proses yang dapat dilakukan misalnya pengendpan, filtrasi, transfer gas, adsorpsi, pertukaran ion, fotosintesis, fotooksidasi, dan lain-lain

Penyingkiran Nitrogen

Proses penyingkiran nitrogen secara biologis misalnya dengan menyingkirkan alga secara manual, assimilasi bakteri, dan pengolahan alami. Proses-proses ini membutuhkan sumber karbon untuk ditambahkan ke dalam sistem.

Penyingkiran Phosfor

Penyingkiran Phosfor dilakukan dengan menyelenggarakan metabolism organism yang disebut sebagai “luxury uptake” misalnya Acinetobacter, Pseudomonas, dan Moraxella. Factor yang berpengaruh terhadap Penyingkiran Phosfor adalah komposisi dan konsentrasi substrat,  konsentrasi nitrit dan sulfide, serta tingkat DO (kadar Oksigen terlarutkan).

Penyingkiran Element Minor

Penyingkiran Element Minor dilakukan dengan pengambilan secara biologi dan adsorpsi

about Enzim..

Karakteristik

Pengolahan sekunder merupakan proses degradasi senyawa organic dalam air  oleh organism menjadi senyawa gas sederhana. Jika degradasi berlangsung smpurna, tidak akan muncul garam inorganic, ion logam, dan mikroba.

Hamper setiap perubahan dalam pemrosesan senyawa organic yang dilakukan oleh mikroooganisme merupakan hasil dari enzim2 spesifik.

Apa itu enzim:

Enzim merupakan molekul protein yang memiliki fungsi untuk laju dari berbagai proses reaksi kimiawi dalam kehidupan berbagai organism. Enzim merupakan katalis organic yang dapat meningkatkan laju reaksi kimia berbagai proses yang penting dalam tubuh organism yang akan terbentuk kembali di akhir reaksi. Setiap reaksi kimia dalam tubuh memerlukan enzim khusus dan spesifik.

Apa yang dilakukan oleh enzim?

Enzim mengikat molekul reaktan (substrata tau limbah) dan membebaskannya dengan bentuk yang sudah berubah (sudah bereaksi, berupa produk, air, dan molekul gas sederhana) . enzim tidak menyebabkan suatu reaksi terjadi, melainkan hanya meningkatkan laju reaksinya.

Enzim dapat bekerja dengan mengkatalisis pemecahan substrat , memisahkannya, menjadii molekul yang lebih kecil, atau ikut serta  dalam molekul substrat dan membentuk molekul yang lebih besar. Substrat yang dimaksud dapat berupa karbohidrat, protein, maupun lemak.

Klasifikasi enzim berdasarkan lokasinya di dalam sel

Berdasarkan lokasi kerjanya, enzim diklasifikasikan menjadi dua kelas besar yaitu enzim yang bekerja di luar sel  dan enzim yang bekerja di dalam sel. Enzim yang bekerja di luar sel disekresikan oleh sel ke lingkungan.  Pada umumnya, terdapat enzim pencernaan

Bagaimana nutrisi dapat mencapai sel

Nutrisi merupakan bahan kimia yang dibutuhkan oleh sel untuk menunjang kehidupannya dan berkembang biak. Untuk memungkinkan sampainya nutrisi ke dalam sel, nutrisi harus terlebih dahulu larut dalam sejenis fluida yang mengelilingi sel. Beberapa nutrisi dapat melewati membrane sel dengan mengikuti gradient konsentrasi yaitu dari konsentrasi tinggi di luar sel menuju konsentrasi rendah di dalam sel. Beberapa nutrisi ditransportasikan dengan menggunakan enzim pembawa, beberapa ditransportasikan dengan menggunakan energi dan ada pula yang tanpa menggunakan energi.

Dari mana enzim datang

Sell organisme hidup mengandung cetak biru berupa gen2 yang dibutuhkan dalam setiap produksi enzim dengan menggunakan mekanisme tertentu. Cetak biru tersebut diproduksi dari bahan material yang disebut gen dan terbuat dari  asam deoksiribonukleat (DNA). Setiap enzim dibuat secara spesifik berdasarkan kode2 tertentu untuk enzim tertentu. Beberapa gen dapat diaktifkan dalam produksi enzim dalam berbagai kondisi, tapi ada pula yang hanya dapat aktif pada kondisi tertentu saja.

Sensitivitas terhadap perubahan lingkungan

Perubahan lingkungan dapat berpengaruh tidak hanya pada aktivitas enzim secara individu, tetapi juga jumlah dan tipe enzim yang dihasilkan sel. Faktor lingkungan yang dapat mempengaruhi enzim  di antaranya adalah:temperatur, oksigen, keasaman atau kebasaan (pH) dan kehadiran atau ketidakhadiran logam dan garam-garaman.