8 Tabel 2.2 Komposisi Cangkang Telur Bebek [20]
Komponen Berat
Kalsium karbonat CaCO
3
Magnesium karbonat MgCO
3
Kalsium fosfat CaPO
4
Bahan organik 94
1 1
4
Cangkang telur terbuat dari matriks organik 4 terdiri dari membran kulit telur, kutikula dan beberapa zat tertanam di lapisan kalsium karbonat. Adapun
matriks protein dibagi dalam 2 kelompok sesuai dengan karakteristik masing- masing, yaitu :
1. Protein putih telur utama telah diidentifikasi dalam cangkang telur. Zat
tersebut adalah ovalbumin, lisozim dan ovotransferrin. Protein ini disintesis dan disekresi oleh uterus organ cangkang telur terkalsifikasi dan terutama
dilokalisasi di lapisan basal dari cangkang telur. 2.
Kelompok kedua terbuat dari banyak protein disalurkan pada jaringan lain. Osteopontin adalah glikoprotein terfosforilasi di dalam tulang dan ginjal.
Protein ini terdapat dalam uterus dan terlokalisasi di cangkang telur. Clusterin protein sekretori juga diidentifikasi sebagai cangkang dan
protein putih telur dimana berfungsi sebagai pendamping ekstraseluler [21].
2.2 AKTIVASI FISIKA
Aktivasi fisika adalah suatu perlakuan terhadap adsorben yang bertujuan untuk memperbesar pori yaitu dengan cara memecahkan ikatan kimia atau
mengoksidasi molekul-molekul permukaan sehingga mengalami perubahan sifat secara fisika yaitu luas permukaannya bertambah besar dan berpengaruh terhadap
daya adsorpsi. Tujuan dari proses ini adalah mempertinggi volume, memperluas diameter pori dan dapat menimbulkan beberapa pori yang baru [8].
Metode aktivasi secara fisika antara lain dengan menggunakan uap air H
2
O, gas karbondioksida CO
2
, oksigen O
2
, dan nitrogen N
2
. Gas-gas tersebut berfungsi untuk mengembangkan struktur rongga yang ada pada adsorben
sehingga memperluas permukaannya, menghilangkan konstituen yang mudah menguap dan membuang produksi pengotor pada adsorben [22].
Universitas Sumatera Utara
9 Dasar metode aktivasi terdiri dari perawatan dengan gas pengoksidasi pada
temperatur tinggi. Proses aktivasi menghasilkan CO
2
yang tersebar dalam permukaan adsorben karena adanya reaksi antara adsorben dengan zat adsorben
[22]. Adapun aktivasi fisika dilakukan dengan menggunakan alat furnace.
Furnace adalah sebuah peralatan yang digunakan untuk memanaskan bahan,
mengubah bentuknya dan sifat-sifatnya. Prinsip kerjanya adalah memanaskan bahan sampel dengan memasukkan dalam ruang pemanas. Panas pada termokopel
berasal dari filamen yang diberi tegangan sehingga menimbulkan panas [23]. Adapun gambar furnace ditampilkan pada gambar 2.3.
Gambar 2.3 Furnace [23]
2.3 PROSES KALSINASI
ADSORBEN CANGKANG TELUR
Proses kalsinasi merupakan pemanasan zat padat dibawah titik leleh untuk menghasilkan keadaan dekomposisi termal dari transisi fasa lain selain fasa
lelehan [24]. Kalsinasi adalah perlakuan termal yang dilakukan terhadap adsorben agar terjadi dekomposisi senyawa yang berikatan kimia dengan adsorben, yaitu air
H
2
O dan karbondioksida CO
2
. Kalsinasi merupakan proses endotermik yang berarti memerlukan panas [25].
Universitas Sumatera Utara
10 Kalsinasi diperlukan sebagai penyiapan serbuk untuk diproses lebih lanjut
dan juga untuk mendapatkan ukuran partikel yang optimum serta menggunakan senyawa-senyawa dalam bentuk garam atau dihidrat menjadi oksida, membentuk
fase kristal. Peristiwa yang terjadi selama proses kalsinasi antara lain: 1.
Pelepasan air bebas H
2
O dan terikat OH berlangsung sekitar suhu 100
C dan 300 C.
2. Pelepasan gas CO
2
berlangsung sekitar suhu 600 C dan pada tahap ini
disertai terjadinya pengurangan berat yang cukup berarti 3.
Pada suhu lebih tinggi sekitar 800 C maupun lebih struktur kristal sudah
terbentuk, dimana pada kondisi ini ikatan di antara partikel serbuk belum kuat dan mudah lepas [26].
Produk-produk yang berguna diperoleh dari metode kalsinasi yang melibatkan sistem pemanasan yang secara alternatif bisa dibagi menjadi tiga zona,
bagian atau periode pemanasan. Dalam periode pertama pemanasan, suhu kalsinasi berkisar antara 350
o
C dimana terjadi perubahan zink karbonat ZnCO
3
menjadi zink oksida ZnO, yang mana memberikan efek yang menguntungkan sebagai agen antibakteri. pH yang terbentuk pada suhu 350
o
C – 400
o
C sekitar 8,25. Pada temperatur ini, protein dari bahan organik dalam cangkang telur dapat
berguna sebagai produk makanan bernutrisi bagi kambing, ayam dan sebagainya. Suhu kalsinasi yang lebih tinggi yaitu pada zona atau periode pemanasan
kedua dimana magnesium oksida MgO dihasilkan pada suhu sekitar 600
o
C dari magnesium karbonat MgCO
3
. Sedangkan pada suhu 500
o
C, cangkang telur berisi 75 magnesium karbonat dan 25 magnesium oksida. pH dari MgO
sekitar 10 – 11 dimana memberikan kualitas bakteriostatik ke MgO. Lebih jauh lagi, dengan lepasnya oksigen dari molekul MgCO
3
selama pemanasan, ukuran pori meningkat. Sebagai hasilnya bubuk cangkang telur kaya dengan MgO,
digunakan sebagai makanan atau tambahan makanan dan sebagai agen antibakteria.
Temperatur kalsinasi konvensial untuk CaCO
3
adalah 900
o
C. Aktivitas anti mikroba terlihat pada cangkang telur yang dikalsinasi pada temperatur berkisar
dari 1000
o
C sampai 1200
o
C. Konversi sempurna dari CaCO
3
menjadi CaO terjadi pada suhu 1200
o
C dengan pH berkisar 12,4 [24].
Universitas Sumatera Utara
11 Tabel 2.3 merupakan tabel dari suhu kalsinasi yang dilakukan pada tiga
tahapan pemanasan. Tabel 2.3 Suhu Kalsinasi pada Tiga Tahapan Pemanasan [24]
100
o
C 400
o
C 500
o
C 650
o
C 700
o
C 850
o
C 1200
o
C
CaCO
3
pH 6,5 -
pH 7,78
pH 8 -
pH 11,5 50
CaCO
3
50 CaO
100 CaO dengan
meningkat- nya
porositas, lebih besar
luas permukaan
MgCO
3
pH 6,9 -
75 MgCO
3
25 MgO
pH 10- 11
Sifat bakterios-
tatik, ukuran
pori meningkat,
kelarutan meningkat
- -
ZnCO
3
- 364
o
C ZnO 100 agen
bakteriostatik pH 8,25
- - - - -
2.4 CANGKANG TELUR SEBAGAI ADSORBEN
