BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Sayuran 2.1.1. Pengertian sayuran - Analisa Perubahan Kandungan Nitrit (NO2-) dalam Rebusan Sayur Bayam Hijau dengan Metode Spektrofotometri
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Sayuran
2.1.1. Pengertian sayuran
Istilah sayuran biasanya digunakan untuk merujuk pada tunas, daun, dan buah tanaman yang lunak dan dapat dimakan secara utuh atau sebagian, segar/mentah atau dimasak, sebagai pelengkap pada makanan (Ronoprawiro, 1993). Sayuran merupakan bagian dari menu makanan yang berperan menyediakan vitamin, mineral atau serat dan juga mempunyai khasiat lain untuk kesehatan, kebugaran maupun kecantikan (Novary, 1997).
Sayuran adalah bahan yang mudah rusak (perishable). Oleh karena itu, penanganan sayuran sejak pemanenan, pengemasan, hingga akan pemasaran harus dilakukan dengan hati-hati untuk menghindari kerusakan tekstur sayuran. Jika tekstur sayuran rusak, maka akan mudah terjadi pencemaran baik oleh mikroorganisme maupun bahan pencemar kimia seperti residu peptisida, logam berat, dan lain-lain. Untuk mengurangi ataupun menghindari pencemaran pada sayuran, maka perlu dilakukan pengolahan sayuran yang meliputi pencucian dan pemasakan secara benar dan higienis (Karnisa. 2000).
2.1.2. Kandungan gizi sayuran
Hampir semua sayuran mengandung zat gizi yang dibutuhkan oleh tubuh, hanya jumlahnya yang berbeda. Walaupun karbohidrat, protein dan lemak juga terdapat didalamnya, tetapi jumlahnya relatif kecil dibandingkan kandungan vitamin dan mineral. Berikut ini beberapa jenis vitamin dan mineral yang terdapat dalam sayuran, yaitu: Vitamin (A, B 1, B
2 , B 3 , B 6, C dan E), Mineral Kalsium (Ca), Mineral Fosfor (P) dan Mineral Besi (Fe), (Mangoting, 2005).
2.1.3. Manfaat Sayuran Bagi Kesehatan
Sayuran dikenal sebagai bahan pangan yang mempunyai banyak khasiat bagi kehidupan manusia. Beberapa khasiat sayuran diantaranya adalah sebagai berikut:
1. Sebagai sumber vitamin dan mineral
Vitamin dan mineral adalah zat gizi yang dibutuhkan tubuh dalam jumlah yang lebih sedikit dibandingkan zat gizi lainnya. Kekurangan dan kelebihan vitamin maupun mineral mempunyai efek yang tidak baik bagi kesehatan tubuh.
2. Memelihara kesehatan tubuh
Sayuran mampu memelihara bahkan mengatasi gangguan kesehatan tubuh karena terdapat zat-zat gizi maupun non-gizi yang berperan dalam hal kesehatan, Sebagai contoh: vitamin A mencegah kebutaan, vitamin C mencegah sariawan, mineral besi mencegah anemia, kalsium mencegah rematik dan lain sebagainya.
3. Mengontrol berat badan
Sayuran merupakan bahan pangan yang tinggi serat. Oleh karenanya, mengkonsumsi sayuran sering dianjurkan kepada orang yang ingin mengontrol berat badannya, baik sebagai bagian dari menu makan, pengganti snack, maupun sebagai minuman (jus). Serat yang dikonsumsi mampu menimbulkan rasa kenyang lebih lama sehingga kecenderungan makan berlebih dapat dikurangi atau dicegah.
4. Menunda proses penuaan
Sayuran segar mengandung suatu zat antioksidan yang melindungi sel-sel tubuh dari proses penuaan. Selain itu, zat antioksidan ini juga mencegah adanya radikal bebas merusak sel atau program genetik (Novary, 1997).
2.2. Tumbuhan Bayam
Tumbuhan bayam berasal dari Amerika tropik. Sampai sekarang, tumbuhan ini sudah tersebar di daerah tropis dan subtropis seluruh dunia. Bayam sebagai sayur umumnya dikenal di Asia Timur dan Asia Tenggara, sehingga dalam bahasa Inggris disebut Chinese amaranth. Di Indonesia, bayam dapat tumbuh sepanjang tahun dan tumbuh lebih subur di dataran rendah pada lahan terbuka yang udaranya agak panas.Tanaman setahun, tegak atau agak condong, tinggi 0,4-1 m, dan bercabang. Batang lemah dan berair. Daun bertangkai, berbentuk bulat telur, lemas, panjang 5-8 cm, ujung tumpul, pangkal runcing, serta warnanya hijau, merah, atau hijau keputihan. Bunga berbentuk bulir. Bayam yang dijual di pasaran dan biasa dikonsumsi sebagai sayuran dikenal dengan bayam cabut.
Terdapat tiga varietas bayam yang termasuk ke dalam Amaranthus tricolor, yaitu bayam hijau biasa, bayam merah (Blitum rubrum), yang batang dan daunnya berwarna merah, dan bayam putih (Blitum album), yang berwarna hijau keputih- putihan. Daun dan batang bayam merah mengandung cairan berwarna merah. Selain Amaranthus tricolor, terdapat bayam jenis lain, seperti bayam kakap (A. hybridus), bayam duri (A. spinosus), dan bayam tanah (A. blitum). Jenis bayam yang sering dibudidayakan adalah A. tricolor, sedangkan jenis bayam lainnya tumbuh liar. Panen bayam cabut paling lama dilakukan selama 25 hari. Setelah itu, kualitasnya akan menurun karena daunnya menjadi ka. Berikut adalah klasifikasi ilmiah dari bayam yang diuji:
Kerajaan : Plantae Divisi : Magnoliophyta Kelas : Magnoliopsida Ordo : Caryophyllales Famili : Amaranthaceae Upafamili : Amaranthoideae Genus : Amaranthus Bayam cabut termasuk genus Amarantus yang terdiri dari sekitar 60 spesies yang secara luas mencakup jenis tanaman biji-bijian, tanaman sayuran dan gulma.
Pembudidayaan bayam untuk pemanfaatan daunnya sebagai sayuran diperkirakan telah berlangsung sejak 2000 tahun yang lewat. Pada akhir-akhir ini bayam ditanam secara luas sebagai sumber serat dan bahan pangan yang bergizi dengan kandungan
Di Sumatera Utara, bayam termasuk sayuran umum hasil produksi pertanian rakyat yang dikonsumsi dalam jumlah yang relatif cukup besar . Dari data statistik tanaman sayuran “ Sumatera Utara dalam Angka 2000” (BPS SU, 2000), bayam menurut jumlah luas panen tahunan sayuran termasuk jenis sayur potensil di Sumatera Utara.
Bayam memiliki kandungan gizi yang sangat lengkap dan penting untuk kesehatan tubuh kita. Komposisi kandungan gizi bayam dalam 100 gram dapat dilihat pada tabel berikut :
Tabel 1. Komposisi Zat Gizi Bayam dalam 100 g Bayam Segar Zat Gizi Bayam Hijau Bayam Merah Energi (kalori) 36,0 51,0 Protein (gr) 3,5 10,0 Lemak (gr) 0,5 0,5 Karbohidrat (mg) 6,5 10,0 Kalsium (mg) 267,0 368,0 Fosfor (mg) 67,0 111,0 Besi (mg) 3,9 2,2 Vit A (mg) 6091,0 5800,0 Vit B1 (mg) 0,1 0,1 Vit C (mg) 80,0 80,0 Air (%) 71,0 71,0 Sumber: Daftar komposisi bahan makanan, Departemen Kesehatan RI, 1996.
Akar bayam juga dapat dimanfaatkan sebagai obat untuk menghilangkan panas, menghilangkan racun (antitoksik), obat diare dan membersihkan darah dengan cara meminum air sari rebusan akar bayam. Dapat juga menyembuhkan bengkak atau bisul dengan cara menggiling lalu dioleskan pada bagian yang sakit.
Tanaman bayam juga digunakan untuk merawat rambut agar tumbuh sehat, dan diyakini dapat mencegah tumbuhnya uban, caranya dengan menyiram kulit kepala bahan utama tanaman bayam. Dengan demikian dapatlah disimpulkan bahwa dengan mengkonsumsi bayam secara teratur dapat menjaga kesehatan dan membantu pertumbuhan secara baik (Bandini. Y, 2001).
Bayam dapat diolah menjadi berbagai jenis masakan. Bayam dapat disayur bening, dibuat gado-gado, pecal, atau direbus untuk lalap. Untuk industri kecil, daun bayam yang muda dan lebar digunakan pula sebagai bahan rempeyek. Sewaktu memasak bayam tidak boleh terlalu lama. Bayam cukup hanya direbus selama ± 5 menit. Memasak bayam terlalu lama akan menyebabkan daunnya menjadi hancur, rasanya tidak enak, dan kandungan vitamin C-nya menguap (menghilang). Menurut Sudarmadji (1989) dalamdalam suhu tinggi menyebabkan vitamin C teroksidasi menjadi asam dehidroaskorbat.
2.3. Nitrit
2.3.1. Defenisi Nitrit
- Nitrit (NO
2 ) adalah ion-ion anorganik alami, yang merupakan bagian dari
siklus nitrogen. Aktifitas mikroba di tanah atau air menguraikan sampah yang mengandung nitrogen organik pertama-tama menjadi ammonia, kemudian dioksidasikan menjadi nitrit dan nitrat. Oleh karena nitrit dapat dengan mudah dioksidasikan menjadi nitrat, maka nitrat adalah senyawa yang paling sering ditemukan di dalam air tanah maupun air permukaan. Nitrogen bebas merupakan 79% dari udara. Unsur nitrogen hanya dapat dimanfaatkan oleh tumbuhan, umumnya dalam bentuk nitrat, dan pengambilannya khususnya lewat akar. Terbentuknya nitrat karena bantuan mkroorganisme.
Beberapa genus bakteri yang hidup bebas di dalam tanah mampu mengikat molekul-molekul nitrogen untuk dijadikan senyawa-senyawa pembentuk tubuh tanaman, misalnya protein. Jika sel-sel tanaman mati, timbullah zat hasil urai seperti karbondioksida dan gas amoniak. Sebagian besar dari amoniak terlepas di udara, dan sebagian lain dapat dipergunakan oleh genus bakteri untuk membentuk nitrit. Nitrit
Oksidasi amoniak menjadi nitrit dan oksidasi nitrit menjadi nitrat berlangsung di dalam lingkungan yang aerob. Peristiwa seluruhnya disebut nitrifikasi. Tahap pertama yaitu pengoksidasian amoniak menjadi nitrit dilakukan oleh Nitrosomonas, Nitrosococcus dan beberapa spesies lainnya, sedangkan pengoksidasian nitrit menjadi nitrat dilakukan oleh Nitrosobacter. Penguraian protein dengan mikroorganisme dimulai dengan hidrolisis protein secara enzimatik menjadi asam amino masing- masing, selanjutnya asam amino yang dibebaskan dimetabolisme lebih lanjut. Selama jalannya metabolisme ini gugusan amino paling sering dibebaskan sebagai amoniak.
- Reaksi pembentukan NO
2 berlangsung dengan pereduksian nitrat menjadi
nitrit dikatalis dengan enzim nitrat reduktase (NR). Cara kerja Enzim ini dengan
- mengikat 2 elektron dari NADH atau NADPH
2 menghasilkan nitrit, NAD dan H
2 O
menurut reaksi : NR
- NO
3 + NADH + H NO 2 + NAD + H
2 O
- Mekanisme kerja NR yaitu Nitrat Reduktase akan mereduksi NO
3 menjadi
NO
2 , selanjutnya oleh nitrit reduktase akan direduksi menjadi Ammonium (NH 4 ).
Nitrat Reduktase (NR) merupakan enzim yang mengkatalis nitrat menjadi nitrit dan bersifat inducible karena aktivitasnya dapat ditingkatkan dengan penambahan substrat (Tjitrosoepomo, 1987). Tumbuhan memperoleh nitrogen dengan cara menyerap nitrat atau ion amonia yang ada dalam tanah, penyerapan kedua senyawa ion tersebut digunakan untuk membentuk berbagai senyawa nitrogen misalnya protein (Salisbury and Roos, 1995).
Menurut Loveless (1990) aktivitas enzim nitrat reduktase pada daun tanaman dewasa berhubungan dengan hasil tanaman, sehingga tingkat aktivitas enzim nitrat reduktase dapat digunakan sebagai kriteria seleksi untuk memilih genotip dari suatu tanaman yang berdaya hasil tinggi. Enzim nitrat reduktase berguna untuk merubah nitrat menjadi nitrit yang kemudian setelah melalui serangkaian kerja enzim lain nitrit ini akan diubah menjadi asam amino. Alnopri (1995) manambahkan bahwa aktivitas pemuliaan tanaman. Pendekatan berdasarkan aktivitas nitrat reduktase sebagai kriteria seleksi dapat dipertimbangkan, karena enzim yang dikendalikan oleh gen yang secara langsung terlibat dalam proses biosintesis protein. Aktivitas nitrat reduktase merupakan enzim pertama yang berperan dalam mereduksi nitrat menjadi amonia, Sebagian besar tumbuhan tingkat tinggi mampu mereduksi nitrat sampai ke tahap ammonia (Anderton, 1996).
2.3.2. Sifat Fisik dan Struktur Kimia Nitrit
Nitrat dibentuk dari asam nitrit yang berasal dari ammonia melalui proses oksidasi katalitik. Nitrit juga merupakan hasil metabolisme dari siklus nitrogen. Bentuk pertengahan dari nitrifikasi dan denitrifikasi. Nitrat dan nitrit adalah mengikat tiga atom oksigen sedangkan nitrit mengikat dua atom oksigen. Di alam, nitrat sudah diubah menjadi bentuk nitrit atau bentuk lainnya.
Struktur kimia dari nitrat Struktur kimia dari nitrit O = N – O- Berat molekul: 46,006
Berat molekul: 62,05 Pada kondisi yang normal, baik nitrit maupun nitrat adalah komponen yang stabil, tetapi dalam suhu yang tinggi menjadi tidak stabil dan dapat meledak pada suhu yang sangat tinggi dan tekanan yang sangat besar. Biasanya, adanya ion klorida, bahan metal tertentu dan bahan organik akan mengakibatkan nitrat dan nitrit menjadi tidak stabil. Jika terjadi kebakaran, maka tempat penyimpanan nitrit maupun nitrat sangat berbahaya untuk didekati karena dapat terbentuk gas beracun dan bila terbakar dapat menimbulkan ledakan. Bentuk garam dari nitrat dan nitrit tidak berwarna dan tidak berbau serta tidak berasa. Nitrat dan nitrit bersifat higroskopis (Wahyudi, 2007).
Di dalam air, sering ditemukan konsentrasi nitrit tinggi yang terlarut dalam dengan amina/amida dengan bantuan mikroorganisme sebagai katalis dengan syarat konsentrasi nitrat cukup tinggi (minimal 10 ppm N-NO
3 dan nitrit 1 ppm N-NO 2 ) untuk mulai dapat melangsungkan reaksi nitrosasi (pembentukan nitrosamin).
E. coli, Acetobacter , Proteus morganii, Pseudomonas aeruginosa, Paracoccus denitrificans, dan Bacillus coagulans adalah mikroorganisme yang paling banyak terlibat dalam reaksi nitrosasi terutama E. coli yang memiliki sifat katalis yang paling kuat untuk melangsungkan nitrosasi. Toksisitas dan sifat karsinogenik nitrosamine identik dengan nitrit, lebih bersifat toksik pada pH rendah dan kadar garam rendah. Sifat karsinogenik dan mutagenetik nitrosamin diduga kuat penyebab nekrosis yakni pematian sebagian jaringan sel mahluk hidup sebagai stadium awal serangan kanker.
Hemoglobin adalah suatu senyawa protein, mempunyai struktur kuartener yang mempunyai 4 gugus aktif yaitu sehingga senyawa tersebut
α
1 , α
2 , β 1 dan β2
mampu mengikat 4 molekul oksigen (1 mol oksigen/1 gugus aktif). Apabila 1 gugus aktif telah berikatan dengan 1 molekul oksigen , maka gugus aktif ini akan memicu (merangsang) atau bertindak sebagai aktivator pada gugus di sebelahnya, begitu seterusnya sehingga keempat gugus aktif akan berikatan dengan molekul oksigen. Secara skematis proses tersebut dapat digambarkan sebagai berikut:
Hb
1
2
α α
1
2
β β Mekanisme pengikatan mol O
2 oleh Hb dapat digambarkan sebagai berikut: O K O O K O O K O O
2
1
2
2
3
2
2
5
2
2 K
2 K
4 O K
6 O O
2
2
2 Dimana: Konstanta kecepatan reaksi K 1 << K
2 Konstanta kecepatan reaksi K 5 >> K6 Setelah oksigen sampai kepada target (organ) penerima oksigen, maka satu persatu molekul oksigen tersebut dilepaskan lalu disubstitusi oleh melekul CO
2
dengan mekanisme yang sama, dan baru dilepas setelah sampai di paru-paru untuk disekresikan (dibuang). Bila di dalam aliran darah terdapat zat-zat inhibitor seperti senyawa-senyawa nitrit, maka terjadi persaingan yang cukup kuat antara zat tersebut dengan molekul oksigen untuk berikatan dengan gugus aktif Hb. Bila kadar zat tersebut relatif tinggi maka zat tersebut akan mengisi (berikatan) dengan gugus aktif Hb. Hb dalam keadaan ini disebut dengan Methemoglobin. Mekanisme pengikatan zat-zat inhibitor ini hampir sama pada saat Hb berikatan dengan molekul oksigen.
Methemoglobin bukan merupakan senyawa beracun, tetapi dapat mengakibatkan berkurangnya daya angkut oksigen di dalam tubuh (Robert W, Mc Gilery, 1996).
2.3.3. Keracunan Nitrit
Nitrit dapat digunakan sebagai pengawet pada makanan dan mempertahankan warna, tetapi jika dosisnya di atas ambang batas maka akan mengakibatkan keracunan sampai kematian bagi yang mengkonsumsinya.
Sebuah harian lokal di Cina (Xinhua terbitan 8 April 2011) menyatakan 3 orang anak tewas dan 35 orang jatuh sakit setelah minum susu di Provinsi Gansu China barat laut. Pemeriksaan oleh instansi terkait menunjukkan bahwa susu yang telah diminum anak-anak tersebut keracunan garam nitrit. Garam nitrit yang ditemukan pada susu kemungkinan berasal dari makanan ternak. Orang-orang yang kekebalan tubuhnya lemah, seperti bayi dan anak-anak, rawan keracunan garam nitrit,
Peristiwa keracunan makanan juga terjadi di salah satu sekolah TK Marabahan di Banjarmasin yang diberitakan Banjarmasin post tanggal 3 Februari 2011 yang menyebabkan 14 siswa dirawat di rumah sakit setelah mengkonsumsi makanan pemeriksaan terhadap makanan diketahui kalau pada kuah santan makanan tersebut
- mengadung mikroba yang di dalamnya berproses menghasilkan nitrit (N0
2 ) yang
dapat menyebabkan keracunan bagi yang mengonsumsinya (dalam http: // banjarmasin. tribunnews. com/red/artikel/ 2011/2/3/ 73312/ keracunan-akibat-nitrit).
- Dosis letal dari nitrit pada orang dewasa bervariasi antara 0.7 dan 6 g NO
2
- (atau sekitar10 sampai 100 mg NO
2 /kg berat badan).
2.4. Kinetika Kimia
Kinetika kimia membahas tentang laju dan mekanisme reaksi. Berdasarkan penelitian yang dilakukan oleh Wilhelmy diperoleh bahwa kecepatan reaksi berbanding lurus dengan konsentrasi / tekanan zat – zat yang bereaksi. Laju reaksi terhadap waktu. Selain itu kecepatan reaksi juga dipengaruhi oleh suhu dan katalis.
Makin tinggi suhu maka laju reaksi makin cepat.
2.4.1. Efek Katalis
Katalis adalah suatu senyawa yang dapat menaikkan laju reaksi, tetapi tidak ikut menjadi reaktan / produk dalam sistem itu sendiri. Setelah reaksi selesai, katalis dapat diperoleh kembali tanpa mengalami perubahan kimia. Katalis berperan dengan menurunkan energi aktivasi. Sehingga untuk membuat reaksi terjadi, tidak diperlukan energi yang lebih tinggi. Dengan demikian, reaksi dapat berjalan lebih cepat.
2.4.2. Katalis Enzim
Enzim adalah protein yang khusus disintesa oleh sel hidup untuk mengkatalisa reaksi yang sedang berlangsung. Setiap kenaikan suhu 10 C kecepatan reaksi naik dua kali. Suhu mempunyai dua pengaruh yang saling berlawanan terhadap aktivitas enzim. Pertambahan suhu akan meningkatkan aktivitas enzim, sebaliknya juga akan mendenaturasi enzim. Pada umumya suhu optimum untuk enzim sekitar 50-60 C (Martoharsono,1984).
Enzim dikatakan sebagai suatu kelompok protein yang berperan dalam aktivitas biologis. Enzim ini berfungsi sebagai katalisator dalam sel dan sifatnya sangat khas. Dalam jumlah yang sangat kecil, enzim dapat mengatur reaksi tertentu sehingga dalam keadaan normal tidak terjadi penyimpangan hasil reaksinya.
Enzim akan kehilangan aktivitasnya karena panas, asam dan basa kuat, pelarut organik atau apa saja yang bisa menyebabkan denaturasi protein. Enzim dinyatakan mempunyai sifat yang sangat khas karena hanya bekerja pada substrat tertentu (Girinda,1990).
Fungsi penting dari enzim adalah sebagai biokatalisator, reaksi kimia secara kolektif membentuk metabolisme perantara sel, suatu bagian yang sangat kecil dari suatu molekul besar protein, enzim sangat berperan untuk katalis reaksi. Bagian yang kecil ini dinamakan bagian aktif enzim. Aktivitas katalik enzim dapat ditentukan juga melalui struktur tiga dimensi molekul enzim tersebut. Enzim disini mempunyai peranan katalis dalam menurunkan aktivitas dari reaksi energi. Aktivasi dapat diartikan sebagai sejumlah energi atau kalori yang diturunkan oleh suatu mol zat pada temperatur tertentu untuk membawa molekul ke dalam aktifnya atau keadaan aktifnya (Wirahadikusuma, 1989).
Menurut Martoharsono, 1998, enzim dapat berfungsi sebagai berikut: a. Menurunkan energi aktivasi.
b. Mempercepat reaksi pada suhu dan tekanan tetap tanpa mengubah besarnya tetapan seimbangnya.
c. Mengendalikan reaksi.
Sedangkan faktor-faktor yang mempengaruhi kerja enzim (Poedjiati, 1994) antara lain: a.
Konsentrasi enzim; pada suatu konsentrasi substrat tertentu, kecepatan reaksi bertambah dengan bertambahnya konsentrasi enzim.
b.
Suhu; kenaikan suhu dapat menyebabkan denaturasi, sehingga bagian aktifnya terganggu, akibatnya konsentrasi spesifik enzim berkurang dan kecepatan c. Konsentrasi substrat; perubahan substrat akan menambah kecepatan reaksi.
d. Pengaruh pH; struktur ion enzim tergantung pada pH lingkungannya, enzim dapat terbentuk ion (+) atau (-) atau bermuatan ganda (zwitter ion). pH dapat menyebabkan proses denaturasi yang dapat mengakibatkan menurunnya aktivitas enzim.
e. Pengaruh inhibitor; dapat berupa hambatan inversibel yang disebabkan oleh terjadinya destruksi atau modifikasi sebuah gugus fungsi atau lebih, yang terdapat pada molekul enzim. Hambatan reversibel dapat berupa hambatan bersaing dan tak bersaing
Hubungan antara substrat (S) dan produk (P) dengan adanya enzim (E) dapat dituliskan : S + E
→ SE → P + E Enzim yang terbentuk pada akhir reaksi dapat bereaksi kembali dengan substrat sampai semuanya substrat dirombak menjadi produk. Dalam penelitian ini yang berperan sebagai substrat adalah nitrat, produk adalah nitrit sedangkan enzim dihasilkan oleh bakteri yang terbawa oleh udara sewaktu sayur bayam didiamkan sebelum dikonsumsi.
Pengaruh konsentrasi substrat terhadap produk dengan katalis enzim dapat digambarkan seperti grafik di bawah ini: V maks
Kecepatan Awal ½ V maks
(V) Konsentrasi Substrat(S)
Gambar 2.1. Grafik kecepatan awal terbentuknyua hasil reaksi (P) pada keadaan mantap untuk berbagai konsentrasi awal substrat (S)2.5. Karbon aktif
Karbon aktif atau sering juga disebut sebagai arang aktif, adalah suatu jenis yang sangat besar. Hal ini bisa dicapai dengan mengaktifkan karbon atau arang tersebut. Hanya dengan satu gram karbon aktif, akan
2
didapatkan suatu material yang memiliki luas permukaan kira-kira sebesar 500 m (didapat dari pengukura. Biasanya pengaktifan hanya bertujuan untuk memperbesar luas permukaannya saja, namun beberapa usaha juga berkaitan dengan meningkatkan kemampuan adsorpsi karbon aktif itu sendiri.
Pada abad XV, diketahui bahwa arang aktif dapat dihasilkan melalui komposisi kayu dan dapat digunakan sebagai adsorben warna dari larutan. Aplikasi komersial baru dikembangkan pada tahun 1974 yaitu pada industri gula sebagai pemucat, dan menjadi sangat terkenal karena kemampuannya menyerap uap gas beracun. Arang aktif dapat mengadsorpsi gas dan senyawa-senyawa kimia tertentu atau sifat adsorpsinya selektif, tergantung pada besar atau volume pori-pori dan luas permukaan. Daya serap arang aktif sangat besar, yaitu 25- 1000% terhadap berat arang aktif. Karena hal tersebut maka karbon aktif banyak digunakan oleh kalangan industri. Hampir 60% produksi arang aktif di dunia ini dimanfaatkan oleh industri- industri gula dan pembersihan minyak dan lemak, kimia dan farmasi. Karbon atau arang aktif adalah material yang berbentuk butiran atau bubuk yang berasal dari material yang mengandung karbon misalnya batubara, kulit kelapa, dan sebagainya. Dengan pengolahan tertentu yaitu proses aktivasi seperti perlakuan dengan tekanan dan suhu tinggi, dapat diperoleh karbon aktif yang memiliki permukaan dalam yang luas. Arang merupakan suatu padatan berpori yang mengandung 85-95% karbon, dihasilkan dari bahan-bahan yang mengandung karbon dengan pemanasan pada suhu tinggi. Ketika pemanasan berlangsung, diusahakan agar tidak terjadi kebocoran udara di dalam ruangan pemanasan sehingga bahan yang mengandung karbon tersebut hanya terkarbonisasi dan tidak teroksidasi. Arang selain digunakan sebagai bahan luas permukaan partikel dan kemampuan ini dapat menjadi lebih tinggi jika terhadap arang tersebut dilakukan aktifasi dengan bahan-bahan kimia ataupun dengan pemanasan pada temperatur tinggi. Dengan demikian, arang akan mengalami perubahan sifat-sifat fisika dan kimia.
Secara umum proses pembuatan arang aktif dapat dibagi dua yaitu:
1. Proses Kimia
Bahan baku dicampur dengan bahan-bahan kimia tertentu, kemudian dibuat padat. Selanjutnya padatan tersebut dibentuk menjadi batangan dan dikeringkan serta dipotong-potong. Aktifasi dilakukan pada temperatur 100°C. Arang aktif yang dihasilkan, dicuci dengan air selanjutnya dikeringkan pada temperatur 300°C. Dengan proses kimia, bahan baku dapat dikarbonisasi terlebih dahulu, kemudian dicampur dengan bahan-bahan kimia.
2. Proses Fisika
Bahan baku terlebih dahulu dibuat arang. Selanjutnya arang tersebut digiling, diayak untuk selanjutnya diaktifasi dengan cara pemanasan pada temperatur 1000°C yang disertai pengaliran uap. Proses fisika banyak digunakan dalam aktifasi arang yaitu:
a. Proses Briket
Bahan baku atau arang terlebih dahulu dibuat briket, dengan cara mencampurkan bahan baku atau arang halus dengan “ter”. Kemudian, briket yang dihasilkan dikeringkan pada 550°C untuk selanjutnya diaktifasi dengan uap.
b. Destilasi kering
Merupakan suatu proses penguraian suatu bahan akibat adanya pemanasan pada temperatur tinggi dalam keadaan sedikit maupun tanpa udara. Hasil yang diperoleh berupa residu yaitu arang dan destilat yang terdiri dari campuran metanol dan asam asetat. Residu yang dihasilkan bukan merupakan karbon murni, tetapi masih mengandung abu dan “ter”. Hasil yang diperoleh seperti metanol, asam asetat dan arang tergantung pada bahan baku yang digunakan dan metoda destilasi. Diharapkan daya serap arang aktif yang diaktifkan dengan menyertakan bahan-bahan kimia. Juga dengan cara ini, pencemaran lingkungan sebagai akibat adanya penguraian senyawa- senyawa kimia dari bahan-bahan pada saat proses pengarangan dapat diihindari.
2.6. Istilah dalam Penulisan
Dalam penelitian ini yang dimaksud dengan hasil rebusan sayur bayam adalah rebusan sayur bayam dan air rebusan bayam (sayur bayam + air rebusannya), rebusan sayur bayam adalah sayur bayam yang sudah direbus dipisahkan dari airnya, air rebusan bayam adalah air perebusan yang dipisahkan dari sayur bayam.