< PreviousAnalisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 405nik akan mengalami penanganan lebih lanjut. 17.3.2 Penanganan secara Kimiawi Penggunaan senyawa kimia da-lam penanganan limbah cair ha-rus dilakukan secara cermat. Hindari penggunaan bahan kimia yang memiliki efek berbahaya bagi lingkungan. Penggunaan bahan kimia lebih ditujukan untuk merombak bahan kimia yang ter-kandung dalam limbah cair men-jadi senyawa tidak yang tidak membahayakan lingkungan. Se-lain itu, penggunaan senyawa ki-mia juga dapat ditujukan untuk mengendapkan partikel atau laru-tan yang terkandung di dalam air limbah, sehingga mudah dita-ngani lebih lanjut. 17.3.3 Penanganan secara Biologis Limbah cair industri pangan me-ngandung cemaran biologis. Ke-beradaan cemaran ini menyebab-kan terjadinya suksesi mikroba, terutama bakteri. Beberapa bak-teri yang terdapat dalam limbah industri pangan adalah Phanero-chaeta chrysosporium, Pseu-domonas spp., dan Bacillus spp, Mycobacterium, Vibrio. Pada prinsipnya, penanganan limbah secara biologis adalah memanfaat jasa mikroba yang memiliki kemampuan untuk me-rombak limbah menjadi kompo-nen yang tidak berbahaya. Pro-ses ini lebih dikenal sebagai bioremediasi. Pada dasarnya bio-remediasi merupakan hasil biode-gradasi senyawa-senyawa pen-cemar. Bioremediasi dapat dila-kukan di tempat terjadinya pence-maran (in situ) atau harus diolah ditempat lain (ex situ). Pada tingkat pencemaran yang rendah mikroba setempat mampu melakukan bioremediasi tanpa campur tangan manusia yang dikenal sebagai bioremediasi in-trinsik, tetapi jika tingkatan pen-cemaran tinggi maka mikroba se-tempat perlu distimulasi (biosti-mulasi) atau dibantu dengan memasukkan mikroba yang telah diadaptasikan. Penanganan limbah cair secara biologis dilakukan dalam tiga ta-hapan, yaitu tahap primer, sekun-der, dan tersier. Prinsip pena-ngannya adalah mempercepat proses penguraian bahan organik baik dilakukan secara aerobik, anaerobik atau kombinasi kedua-nya. 17.4. Parameter Mutu Air Pemerintah melalui menteri kese-hatan telah menetapkan sejumlah parameter yang dapat digunakan untuk menentukan kualitas air. Parameter tersebut dikelompokan menjadi parameter fisik, kimia, mikrobiologis, dan radioaktivitas (Tabel 17.1). Parameter mutu air sangat dipe-ngaruhi oleh sumber air yang digunakan, penggunaan air, dan Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 406penanganan air limbah. Air untuk memenuhi kebutuhan air industri pangan sebaiknya menggunakan air baku yang berasal dari mata air. Dalam kondisi tertentu dima-na air baku sulit di peroleh, kebu-tuhan air untuk industri dipenuhi dari air yang berasal dari PAM atau memanfaatkan sumber air yang ada disekelililngnya seperti air sungai, hujan, atau air limbah sendiri yang diresirkulasi. Pengguaan air sungai atau air limbah yang diresirkulasi, maka perlu memberikan perlakuan un-tuk mengembalikan mutu air ke tingkat yang telah disyaratkan oleh pemerintah (Tabel 17.1). Air sungai atau air limbah yang diresirkulasi harus mengalami proses fisik, kimia, dan biologis. Secara fisik, air akan disaring (filtrasi) untuk menghilangkan kandungan padatan tersuspensi. Ada dua saringan yang dapat di-gunakan, yaitu filter pasir dan fil-ter cepat. Filter pasir hanya menggunakan pasir sebagai me-dia filter, sedangkan filter cepat yang menggunakan anthrasit, pa-sir, dan media lainnya yang me-mungkinkan sebagai filter. Setelah melewati proses fisik, air dapat melalui serangkaian proses kimiawi. Proses didasari pada penambahan zat kimia untuk memisahkan secara cepat bahan kimia yang tidak diharapkan dari seluruh air. Proses kimiawi meli-puti proses koagulasi untuk menggumpalkan kotoran. Ko-agulasi merupakan proses pe-nambahan reagen kimia untuk menstabilkan partikel koloid dan menyatukannya menjadi partikel besar dan stabil, proses penga-dukan (flokulasi) untuk mening-katkan kontak antar partikel yang sudah terbentuk pada proses koagulasi sehingga membentuk partikel yang lebih besar. Gangguan logam seperti Fe, Mn, dan logam lainnya yang toksik pada konsentrasi tinggi dapat dioksidasi dengan menggunakan klorin atau oksidan lainnya se-hingga membentuk senyawa ba-ru yang sulit dipecahkan. Klorin merupakan oksidator kuat yang dapat menghilangkan beberapa komponen rasa dan bau. Proses ini juga digunakan untuk mengha-mbat pertumbuhan mikrobiologi pada keseluruhan proses. Tahap klorinasi dapat dilanjutkan de-ngan deklorinasi untuk mengu-rangi residu klorin, rasa, dan bau yang berasal dari klorin itu sendiri. Selain penyaringan, padatan ter-suspensi juga dapat dipisahkan dengan proses sedimentasi. Se-lama proses sedimentasi akan terjadi pengendapan CaCO3 dan Mg(OH)2, yang akan meningkat-kan derajat keasaman air karena kelebihan kapur. Oleh karena itu perlu ditambahkan karbon diok-sida untuk menetralisir kelebihan OH-. Soda kapur (Ca(OH)2-Na2CO3) dapat ditambahkan Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 407untuk menghilangkan kation ber-valensi ganda dari dalam air. Proses mikrobiologis merupakan tahap berikutnya yang dapat dila-kukan untuk mengembalikan mu-tu air. Proses mikrobiologis ber-tujuan menghilangkan atau menginaktifkan mikroba patogen. 17.5 Monitoring Mutu Air Pemerintah dalam masalah air limbah industri, telah mengha-ruskan setiap industri untuk dapat mengendalikannya. Hal ini dapat disadari oleh pihak industri, bah-wa pengendalian air limbah akan meningkatkan kepercayaan pasar terhadap produknya terutama industri yang berorientasi eksport. Di Negara Sakura, monitoring terhadap mutu air dilakukan de-ngan memelihara ikan carp da-lam kolam penampungan limbah cair sebelum airnya di alirkan ke badan air di lingkungan seki-tarnya. Ikan carp (mas dan koi) merupakan ikan yang rentan terhadap perubahan kualitas air. Dengan demikian, bila ikan carp tersebut mati berarti ada senya-wa berbahaya yang masuk ke kolam sehingga perlu dilakukan peninjauan secara laboratorium terhadap kualitas air agar tidak membahayakan lingkungan. Monitoring atau pemantauan kua-litas air limbah mempunyai dua kepentingan bagi industri. Per-tama dengan mengetahui kualitas air limbah dari kadar komponen air limbah tersebut, maka tingkat efisiensi suatu proses pengola-han air limbahnya dapat dieva-luasi. Kedua dengan melakukan pemantauan kualitas air limbah dapat memberikan indikasi efek atau pengaruhnya terhadap ling-kungan dan masyarakat sekeli-lingnya. Pemantauan kualitas air limbah secara rutin cukup mahal dan setiap industri sebaiknya mampu menangani sendiri limbahnya agar biaya operasionalnya lebih murah. Peralatan laboratorium, baik instrument modern maupun metoda konvensional, harus da-pat dimanfaatkan dalam rangka pelaksanaan pemantauan ini. Beberapa hal yang perlu dikuasai untuk melakukan monitoring mutu air yaitu : 17.5.1 Teknik sampling Petugas yang akan melakukan monitoring mutu air harus memiliki kemampuan untuk mela-kukan pengambilan contoh (sam-pling) air secara tepat dan benar sesuai dengan kondisi dan ke-adaan pada saat dilakukan sam-pling. Sampel air yang diambil harus dapat mewakili keadaan mutu air sebenarnya dari limbah cair tersebut yang sedang dimo-nitor. Sebelum melakukan pengambil-an sampel, terlebih dahulu harus Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 408ditentukan secara tepat lokasi pengambilan sampel. Lokasi pe-ngambilan sampel harus dapat mewakili karakter limbah secara keseluruhan. Pengambilan sampel air limbah dapat dilakukan sebagai berikut : 1) Sampel diambil sedemikian rupa sehingga dapat mewakili ka-rakter air limbah; 2) Sampel di-ambil 7 kali, dua sampel diambil secara individual dan lima sampel secara komposit. Sampel indi-vidual mengukur kondisi berbagai kondisi dalam waktu yang sama. Sedangkan sampel komposit dije-laskan lebih rinci oleh Green dan Kramer, 1979. Intinya, sampel komposit diambil dari beberapa sampel berdasarkan tempat, ke-dalaman, atau waktu yang berbe-da dan dianggap sebagai satu sampel; 3) Frekuensi pengam-bilan sampel disesuaikan dengan kecepatan aliran dan parameter limbah; 4) Sampel sebaiknya langsung dianalisis. Bila tidak memungkinkan, sampel disimpan dalam wadah penyimpanan sam-pel dan diberi perlakuan khusus. Perlakuan khusus tersebut dapat berupa ruangan dingin, penga-turan pH, dan/atau perlakuan kimia. Peralatan yang digunakan untuk mengambil sampel air (water sampler), jangan mengandung bahan kimia yang akan dianalisis. Pemakaian peralatan demikian akan memberikan hasil analisis lebih tinggi dari konsentrasi sebe-narnya. Sebagai contoh, untuk mengambil sampel air guna pengukuran logam berat, jangan menggunakan bahan Polyvinyl Chlorida (PVC) karena mengan-dung logam Za, Fe, Sb, dan Cu. 17.5.2 Kemampuan Analisis Hasil analisis sangat ditentukan oleh kemampuan analisis dari laboratorium. Kemampuan anali-sis sebuah laboratorium laborato-rium sangat ditunjang oleh per-alatan dan bahan analisis dan sumberdaya manusia yang dimi-liki oleh laboratorium tersebut. Analis harus mampu memanfaat-kan peralatan dan fasilitas yang ada secara maksimal sehingga dapat dihasilkan data yang akur-at dan dipercaya. 17.6 Analisis Mutu Air Untuk dapat menentukan mutu air, diperlukan analis yang memi-liki kemampuan, keterampilan dan ketelitian yang tinggi dalam melaksanakan analisis air limbah. Termasuk di dalamnya kemam-puan untuk menentukan metoda analisis yang paling sesuai. Akhir dari semua itu adalah tersedianya sumberdaya manusia yang me-miliki kemampuan melakukan evaluasi mutu air limbah berda-sarkan data hasil analisis labo-ratorium. Banyak sekali parameter mutu air yang harus difahami untuk dapat melakukan monitoring mutu air. Dengan keterbatasan ruang ling-kup bahasan, maka dalam buku Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 409ini akan diulas hanya beberapa parameter mutu air utama yang berkaitan dengan masalah pa-ngan. Sangat disarankan untuk membaca buku yang mengulas lebih rinci mengenai analisis mutu air. Temperatur air limbah biasanya diukur di lokasi air limbah karena perbedaan waktu antara limbah dihasilkan dengan perlakuan pe-ngukuran menyebabkan tempe-ratur yang diukur tidak akurat. Pengukuran dilakukan dengan menggunakan thermocouple. In-formasi mengenai temperatur air limbah sangat penting karena pe-rubahan temperature secara eks-trim akan berpengaruh terhadap reeaksi-reaksi kimia dan menjadi kendala pada penerapan perla-kuan biologis Kelarutan oksigen dalam air dapat diukur dengan mengguna-kan alat water checker. Alat ini memiliki sensor yang dapat men-deteksi kandungan oksigen ter-larut dalam air. Nilai yang ditam-pilkan oleh water checker menu-njukkan banyaknya oksigen yang terkandung di dalam air. Turbiditas adalah nilai kekeruhan air karena adanya polutan. Untuk mengukur tingkat kekeruhan air dapat digunakan alat turbidime-ter. Untuk mengetahui jenis polutan yang menyebabkan kekeruhan, ambil sampel air limbah dengan menggunakan gelas yang bening. Aduk perlahan. Biarkan selama beberapa menit. Bila terlihat ada endapan, berarti suspensi. Seba-liknya, bila tidak terbentuk endap-an, berarti kekeruhan disebabkan karena larutan atau mikroba. Pengukuran pH air limbah harus dilakukan secepat mungkin ka-rena pH yang tingga (basa) atau rendah (asam) sangat berbahaya bagi kehidupan biota air apabila limbah dibuang ke perairan umum. Air limbah dibuang apa-bila pHnya telah berkisar 6-9. Nilai pH yang ekstrim akan berpengaruh terhadap penerapan perlakuan biologis, reaksi-reaksi kimia, pertukaran ion, dan menyebabkan proses pengkarat-an pada peralatan. Derajat kea-saman dianalisis dengan meng-gunakan pH meter. Sebelum digunakan, pH meter dikalibrasi dengan larutan Buffer yang memiliki pH 4 dan pH 7. Prosedur pengukuran nilia pH adalah sebagai berikut : 1. Parameter Derajat Kea-saman (pH) a) Ambil sampel air yang akan diukur pHnya dan masukan ke gelas beaker. b) Kalibrasi pH meter dengan larutan buffer pH 4 dan pH 7. c) Celupkan pH meter ke dalam sampel air. Angka yang ter-tera pada pH meter merupa-kan nilai pH sampel air. Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 410Prosedur analisis kandungan am-monia dalam air adalah sebagai berikut : 1. Masukan 25 ml sampel air yang akan dianalisis kandu-ngan amonianya 2. tambahkan 1 ml larutan sieg-nette dan 0.5 ml larutan Ne-sster. Biarkan selama 10 menit 3. masukan tabung reaksi ke spektrofotometer 4. kadar ammonia dapat dihi-tung dengan persamaan : Kadar Amonia 1000 A = ----------- x ------- x 5 µg x 10-3 25 S Dimana A = absor. contoh S = absorban standar Penentuan kadar logam berat dengan spektrofotometrik sera-pan atom atau Atomic Absorban-ce Spectrofotometer (AAS) di didasarkan pada Hukum Lam-bert-Beer, yaitu banyaknya sinar yang diserap berbanding lurus dengan kadar zat. Peralatan yang digunakan. 1. Penangas air (water bath) untuk memanaskan sam-pel 2. Timbangan analitik 3. Pipet dan balon penyedot untuk mengambil zat ki-mia 4. Spatula untuk mengambil zat kimia pereaksi 5. Gelas beker untuk mem-buat larutan pereaksi 6. Spektrofotometer untuk menganalisis kandungan logam berat Prosedur Analisis 1. Masukan 100 ml sampel air ke dalam botol BOD 2. Tambahkan 5 ml H2SO4 pekat 3. Tambahkan 15 ml MnO4. Kocok hingga merata dan biarkan selama 15 menit 4. Tambahkan 8 ml larutan K2S2O8, panaskan dalam water bath pada suhu 95oC selama 2 jam 5. Dinginkan pada suhu kamar 6. Tambahkan tetes demi tetes larutan hidroksilamin sampai warna ungu hilang 7. Pindahkan larutan sampel ke dalam tabung reduksi merkuri 8. Hidupkan aerasi dengan kecepatan 2 liter per menit 9. Tambahkan 5 ml larutan SnCl2, segera ukur dengan AAS 10. Kadar logam berat dapat dihitung dengan persamaan : Kadar logam berat (ppm) (Sp – Bl) x fp = ----------------------- g sampel Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 411dimana : Sp = Nilai absorban sampel Bl = Nilai absorban larutan standar fP = Faktor pengenceran 17.7 Kebutuhan Air Bermutu Permintaan akan air bermutu di-sesuaikan dengan jenis aktivitas yang dilakukannya. Industri pa-ngan membutuhkan air dengan mutu terbaik, sedangkan mutu air untuk kebutuhan non pangan biasanya lebih rendah. Mutu air untuk kebutuhan pangan telah ditetapkan oleh pemerintah me-lalui menteri kesehatan. Boiler dan chill water merupakan dua alat yang dibutuhkan dalam industri pangan, tetapi tidak ber-kaitan langsung dengan kebutuh-an air untuk industri pangan. Mutu air yang dibutuhkan untuk kedua alat ini relatif lebih berbeda dari mutu air untuk industri pa-ngan. 17.7.1 Bioler dan Chill water Boiler adalah pipa tertutup dima-na air atau cairan dipanaskan. Panas atau uap air yang keluar dari boiler dimanfaatkan untuk berbagai pemanasan dan pengo-lahan bahan pangan. Gambar 17.1 Boiler Sumber : Wikipedia, the free encyclopedia Chill water adalah alat untuk mendinginkan air (Gambar 17.2). Keberadaan air dingin sangat di-butuhkan dalam industri pangan. Alat ini relatif mahal sehingga hanya industri besar yang me-milikinya. Gambar 17.2. Chill water Sumber : Wikipedia, the free encyclopedia Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 41217.7.2 Kegunaan Boiler dan Chill Water Boiler banyak kegunaannya, yaitu sebagai penghasil panas, air pa-nas, dan uap maupun generator. Pinsip dasarnya adalah merubah energi minyak atau kayu bakar menjadi energi panas air yang dapat dimanfaatkan untuk ber-bagai kebutuhan (Gambar 17.3.). Kegiatan industri pangan membu-tuhkan keberadaan air dingin untuk mempertahankan suhu bahan pangan agar tetap rendah, sehingga kesegarannya dapat dipertahankan. Air dingin yang bersih juga diperlukan untuk mencuci bahan pangan sehingga terhindar dari pencemaran (Gambar 17.4). Air bersih dapat memperbaiki kualitas bahan pangan, baik yang berasal dari hasil pertanian, peternakan dan perikanan dan mencegah terja-dinya infeksi penyakit. Baik sebagai air irigasi, minum, atau water treatment. Gambar 17.3 Mekanisme kerja Boiler Sumber : Wikipedia, the free encyclopedia 17.7.3 Kebutuhan Air Boiler Air merupakan bagian utama dari pengoperasian boiler. Pema-haman mengenai air yang akan digunakan dalam boiler meru-pakan hal penting dan perlu dikuasai. Air yang dimiliki harus oleh industri harus dianalisis sehingga diperoleh gambaran yang jelas mengenai kualitas air yang dimiliki. Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 413 Gambar 17.4. Bahan pangan yang dicuci dengan air dingin dan bersih akan tetap segar dan menyehatkan Sumber : Chill Water.htm Agar dapat berfungsi baik, boiler membutuhkan air dengan mutu baik. Bila tidak diberi air dengan mutu yang baik, umur pakai boiler menjadi lebih singkat dari seha-rusnya. Sumber air bagi boiler dapat bersumber dari sungai, kolam, sumur artesis dan lain-lain. Berbagai perlakuan awal dibutuhkan untuk menaikan para-meter air sehingga cocok untuk digunakan pada boiler. Paramater kualitas air utama yang dibutuhkan untuk boiler adalah total padatan terlarut, alkalinitas, dan kekerasan. Nilai parameter tersebut tergantung dengan tekanan uap yang akan dihasilkan. Besarnya nilai Total Padatan Ter-larut (TDS) air yang dibutuhkan oleh boiler berkisar antara 150-350 mg/L, tergantung dari tekanan uap yang dihasilkan (Tabel 17.1). Nilai padatan ter-suspensi menggambarkan jumlah bahan yang tidak larut dalam air, termasuk kotoran, lempung, tum-buhan, dan bahan organik yang tidak larut. Bahan yang tidak larut akan menyebabkan kerusakan pada boiler, terutama katup dan penya-ring. Bahan tersebut juga dapat mempengaruhi produk yang diha-silkan. Table 17.2 Hubungan antara tekanan uap boiler dengan maksimum total padatan terlarut Tekanan Uap Boiler Maksimum Total Padatan Terlarut (Psi) (mg/L) … - 300 301-450 451-600 601-750 751-900 901-1000 1001-1500 1501-2000 2001-3000 3500 3000 2500 2000 1500 1250 1000 750 150 Nilai maksimum alkalinitas yang terkandung dalam air untuk me-ngisi boiler berkisar antara 100-700 ppm (Tabel 17.2). Alkalinitas adalah ukuran kemampuan air untuk menetralisir asam kuat. Di perairan alam, kemampuan ini dicirikan dengan adanya bikar-bonat, karbonat, dan hidroksida, Analisis Mutu Air Pengawasan Mutu Bahan / Produk Pangan 414sama seperti silikat, borat, am-monia, fosfat, dan basa organik. Basa-basa ini, terutama bikar-bonat dan karbonat, akan mem-bentuk karbondioksida di dalam uap yang akan menjadi penyebab utama proses pengkaratan Table 17.3. Hubungan antara tekanan uap boiler dengan maksimum alkalinitas Tekanan Uap Boiler Maksimum Alkalinitas (Psi) (mg/L) … - 300 301-450 451-600 601-750 751-900 901-1000 1001-1500 1501-2000 2001-3000 3500 3000 2500 2000 1500 1250 1000 750 150 Nilai maksimun kekerasan air yang dibutuhkan untuk boiler adalah < 20 ppm (Tabel 17.3). Kekerasan air menggambarkan kandungan kalsium dan magnesi-um yang ekivalen dengan kalsi-um karbonat. Kekerasan air adalah penyebab utama pemben-tukan endapan dalam peralatan boiler (Gambar 17.5.). Peranan dari kekerasan air dalam proses pembentukan endapan dapat dilihat dari persamaan berikut : Ca(HCO3)2 + panas Æ H2O + CO2(gas) + CaCO3(endapan) Gambar 17.5. Endapan (putih) yang terbentuk pada saluran air dalam boiler yang menggunakan air dengan nilai kekerasan >20 mg/L Sumber : Wikipedia, the free encyclopedia Table 17.4. Hubungan antara tekanan uap boiler dengan maksimum kekerasan air Tekanan Uap Boiler Maksimum Kekerasan Air (Psi) (mg/L) … - 300 301-450 451-600 601-750 751-900 901-1000 1001-1500 1501-2000 2001-3000 <20 0 0 0 0 0 0 0 0 Pada air limbah, nilai alkalinitas berkaitan dengan kemampuan buffer. Limbah dengan nilai alka-linitas rendah memiliki kemam-puan rendah untuk memperta-Next >