KINETIKA ADSORPSI KOLESTEROL DAGING KAMBING MENGGUNAKAN ADSORBEN KITOSAN DAN KARBON AKTIF - Diponegoro University | Institutional Repository (UNDIP-IR)
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
KINETIKA ADSO
SORPSI KOLESTEROL DAGING KAMBING
KA
MENGGUNAKAN ADSORBEN
A
KITOSAN DAN KARB
BON AKTIF
Citrasmara Galuh Nua
uansa (L2C006028) dan Dewi Tri Istyanti (L
L2C006034)
Jurusan Teknik
ik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponeg
negoro
Jln. Prof. Sudharto,, T
Tembalang, Semarang, 50239, Telp/Fax: (024
24)7460058
Pembimbing: Ir. Hargono MT.
Abstrak
Kandungan kolesterol yang mencapai
me
3,2 mg/g pada daging kambing dapat m
meningkatkan risiko
terjadinya penyakit jantung da
dan stroke apabila seseorang mengkonsumsi dagin
ging kambing secara
berlebihan. Oleh karena itu, perlu
per adanya suatu metode untuk mengurangi kadar ko
kolesterol. Meskipun
adsorpsi kolesterol daging kambi
bing menggunakan kitosan dan karbon aktif bukan hal yang baru, namun
kajian tentang kinetika adsorpsi
psinya masih sangat kurang. Penelitian ini dimulaii ddengan mencairkan
lemak kambing. Selanjutnya, lemak
lem kambing yang telah dicairkan dicampur dengan
an adsorben (kitosan
dan karbon aktif). Hasil yang dip
diperoleh diambil dengan interval 30 menit selama 2,5
,5 jam, dan dianalisis
kadar kolesterolnya dengan spektrofotometer
spe
Uv Vis sebelum dan sesudah adsorp
orpsi, sehingga dapat
diketahui jumlah kolesterol yang
ang terjerap sebagai fungsi waktu. Data kinetika adso
dsorpsinya dikaji dan
dibandingkan dengan model kinetika
k
orde satu semu dan orde dua semu.. Adsorpsi
A
kolesterol
menggunakan kitosan dan karbo
rbon aktif cenderung mengikuti model orde dua semu.
u. dengan konstanta
kecepatan adsorpsi masing-masin
sing sebesar 0,3719 g/mg menit dan 0,14993 g/mg meni
enit.
Kata kunci: adsorpsi; kolesterol;
kol
kitosan; karbon aktif
Abstract
Goat content 3,2 mg/g of choleste
sterol which can increase the happening of heart sickne
ness and stroke risk if
consumed too much. Therefore,
re, it needs existence of a method to lessen cholestero
terol grade that more
consumed safely. Adsorption of goat cholesterol applies by chitosan and activated
ed carbon is not new
thing, but study about adsorption
tion kinetics especially adsorption of goat cholesterol
ol is
i still limited. This
research was started with melted
ted goat fat. Then molten goat fat was mixing with adsor
sorbent (chitosan and
activated carbon). Samples were
ere withdrawn at an hour interval during 2.5 hours, and
an then analysed its
cholesterol grade by spectropho
hotometer Uv Vis, before and after adsorption, so that
tha known number of
cholesterols adsorption as functio
ction of time. The adsorption kinetics data will be studie
died and compared to
pseudo first order kinetics model
del and pseudo second order kinetics model. The adsorp
sorption of cholesterol
onto chitosan and activated carb
arbon was found to follow the pseudo second order model
mod with adsorption
rate constant of 0,3719 g/mg min
in and 0,14993 g/mg min respectively.
Key Words: adsorption;
n; cholesterol;
c
chitosan; activated carbon
1. Pendahuluan
Di Indonesia, kambing merupak
pakan salah satu komoditas peternakan yang besar.
r. Di Jawa Tengah sendiri,
produksi daging kambing mencapai 9.656.473
9.6
pada tahun 2008 (Perkembangan data base
se Peternakan Provinsi Jawa
Tengah tahun 2007, 2008). Dalam hhal makanan, olahan daging kambing merupakann hal yang familiar dalam
masyarakat, namun konsumsi yang berle
rlebihan dapat meningkatkan risiko terjadinya penyumbbatan pembuluh darah yang
akan mengakibatkan penyakit jantung dan
da stroke. Hal ini disebabkan oleh kandungan kolester
terol yang tinggi pada lemak
kambing, yaitu 3,2 mg/g (Arun dkk,, 22009). Untuk menghindari hal tersebut, perlu adanya
nya suatu usaha mengurangi
kadar kolesterol pada daging kambing,, ssehingga aman untuk dikonsumsi.
Asupan kolesterol yang melebihi
ihi batas, akan ditimbun dalam tubuh dan diangkut melal
lalui pembuluh darah. Kadar
kolesterol dalam tubuh pada dasarnya da
dapat dikontrol dengan pola makan yang sehat, yaitu dengan
de
mengonsumsi sayur
dan buah. Namun, pada umumnya pola
la hidup masyarakat Indonesia kurang memperhatikann hhal tersebut sehingga perlu
suatu cara untuk mengurangi kadar koles
lesterol pada daging kambing.
18
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Kandungan kolesterol pada dagi
aging kambing dapat mengakibatkan peningkatan risiko
iko penyumbatan pembuluh
darah apabila dikonsumsi secara berle
rlebihan. Perlu dikembangkan suatu metode untuk mereduksi
m
kadar kolesterol
tersebut, sehingga lebih aman untuk ddikonsumsi. Adsorpsi kolesterol menggunakan kitosa
osan dan karbon aktif pada
dasarnya bukan merupakan hal baru, namun
nam kajian tentang kinetika adsorpsinya masih sangat
gat kurang terutama adsorpsi
kolesterol daging kambing. Pada penel
nelitian ini akan dikaji hubungan massa kolesterol daging
dag
kambing yang dapat
teradsorbsi terhadap sejumlah massaa aadsorban (kitosan dan karbon aktif) yang ditambah
bahkan pada interval waktu
tertentu. Hasil yang diperoleh akan diba
ibandingkan dengan model kinetika yang ada, yaitu pers
ersamaan orde satu semu dan
orde dua semu, sehingga dapat diketahui
hui kecenderungan model kinetika adsorpsinya.
Tujuan dari penelitian adalah mencari
me
data kinetika adsorpsi, yaitu data tentang mass
assa kolesterol yang terjerap
tiapsatu satuan massa adsorban (kitosan
an atau karbon aktif) sebagai fungsi waktu. Mengkajii ddata yang diperoleh dengan
model kinetika orde satu semu dan orde
de dua semu menggunakan program Matlab 7.1.
Model kinetika adsorpsi
Persamaan kinetika orde satu semu Lage
agergren
(1)
,
(2)
Persamaan kecepatan orde dua semu
²
²
(3)
(4)
(Aktay,Yücel dan Yesim Sag, 2002)
2. Bahan dan Metode Penelitian
Penetapan variabel
Variabel tetap
Suhu
Kecepatan pengadukan
pH
Volume lemak cair
Massa adsorben
Variabel berubah
Waktu
: 60oC
: konstan
kon
(skala 8)
:3
: 250 ml
: 25 gram
: 30, 60, 90, 120, dan 150 menit
Bahan
ak
Lemak kambing, kitosan, dan karbon aktif
Peralatan:
Statif dan klem, gelas ukur, magneticc sstirrer, labu ukur, timbangan, kompor/pemanas, term
rmometer, pengaduk, beaker
glass, indikator pH, pipet tetes, water ba
bath, heater, thermostat, erlenmeyer, dan kertas saring.
Gambar alat:
19
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Keterangan:
1. Statif dan klem
2. Termometer
3. Beaker glass
4. Magnetic Stirer
5. Termostat
6. Heater
7. Water bath
1
2
3
6
7
5
4
Gambar 1. Rangkaian alat proses adsor
sorpsi
Analisis bahan baku
Parameter yang digunakan untuk
uk analisis bahan baku yang berupa lemak kambing yai
yaitu kadar kolesterol (kadar
kolesterol awal) yang diketahui dengann ccara analisis kolesterol secara kuantitatif.
Penjerapan lemak oleh kitosan dan karbon
ka
aktif
Lemak kambing dicairkan pada
ada suhu 60oC untuk mendapatkan kurang lebih 250 ml lemak cair. Dalam
penjerapan ini dilakukan dengan mem
emasukan masing-masing kitosan dan karbon aktiff ke dalam larutan lemak
kambing. Dalam penelitian ini waktuu penjerapan
p
dan suhu tetap pada harga tertentu. Setel
telah proses penjerapan lalu
disaring, filtratnya diambil untuk dianali
alisis kandungan kolesterol dengan spektrofotometer UV Vis.
Analisis hasil
Parameter yang digunakan untuk
uk analisis sampel yang telah diadsorpsi kolesterolnyaa yyaitu kadar kolesterol akhir
sampel, sehingga dapat diketahui kada
adar kolesterol yang diadsorpsi dengan cara menguran
rangi kadar kolesterol awal
dengan kadar kolesterol akhir. Data ini merupakan hubungan waktu adsorpsi (t) dengan mas
assa kolesterol yang terjerap
tiap satu satuan massa adsorben (q) yan
ang disajikan dalam bentuk grafik dan akan dibandingk
gkan dengan model kinetika
orde satu semu dan orde dua semu meng
nggunakan program Matlab 7.1.
3. Hasil dan Pembahasan
Pengaruh adsorben terhadap prosess adsorpsi
a
kolesterol kambing
Pengaruh adsorben yang digunaka
akan, yaitu kitosan dan karbon aktif terhadap proses adso
dsorpsi kolesterol kambing
dapat disajikan pada Gambar 2 berikutt in
ini:
q (mg kolesterol/gram adsorben)
0.06
0.05
0.04
0.03
kito
itosan
0.02
karb
arbon aktif
0.01
0
0
30
60
90
120
150
180
t (menit)
20
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Gambar 2. Pengaruh
P
adsorben terhadap proses adsorpsi kolesterol
rol
Dari Gambar 2 dapat ditunjukkan bahw
hwa kemampuan kitosan sebagai adsorben kolesteroll ddaging kambing lebih baik
dibandingkan dengan karbon aktif. Hal
al ini dapat diketahui dari massa kolesterol yang terjer
rjerap tiap satu satuan massa
kitosan (q) yang lebih besar bila diba
ibandingkan dengan menggunakan karbon aktif. Peris
ristiwa itu disebabkan oleh
kecepatan difusi partikel kolesterol mel
elalui pori kitosan yang lebih cepat. Kitosan merupak
akan biopolimer dan mudah
terdispersi di dalam cairan. Proses disp
spersi kitosan di dalam lemak ini memberikan luas permukaan
pe
yang lebih besar
untuk mengadsorpsi kolesterol dibandin
dingkan dengan karbon aktif (Subramaniam Sathivel dan Witoon Prinyawiwatkul,
2004).
Perbandingan data hasil penelitian dengan
de
modeling
Model yang dipakai dalam mem
empelajari kinetika adsorpsi adalah model orde satuu semu
s
dan model orde dua
semu. Untuk mengetahui model kinetika
tika yang sesuai untuk sistem adsorpsi kolesterol daging
ng kambing oleh kitosan dan
karbon aktif, perlu dilukiskan hubunga
gan antara massa kolesterol yang terjerap tiap satu satuan
sa
massa adsorben (q)
terhadap waktu yang tertera pada Gamb
mbar 3 dan Gambar 4. Dari kedua grafik tersebut dapa
apat dilihat bahwa data hasil
penelitian cenderung mengikuti modell oorde dua semu dibandingkan dengan model orde satuu semu.
s
q (mg kolesterol/gram kitosan)
0.06
0.05
0.04
0.03
dataa ppenelitian
0.02
ordee 1 semu
ordee 2 semu
0.01
0
0
30
60
90
120
150
180
t (menit)
Gambar 3. Perbandingan antar
tara data adsorpsi menggunakan kitosan hasil penelitian
an dengan modeling
21
q (mg kolesterol/gram karbon aktif)
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
dataa ppenelitian
0.02
0.015
ordee 1 semu
0.01
ordee 2 semu
0.005
0
0
30
60
90
120
150
180
t (menit)
Gambar 4. Perbandingan antara
ra data
d adsorpsi menggunakan karbon aktif hasil penelitia
litian dengan modeling
Hal ini juga ditunjukkan dengan
an jumlah kesalahan SSE dari model orde dua semuu yang lebih kecil daripada
jumlah kesalahan dari model orde satuu semu
s
seperti dituangkan pada Tabel 1 sebagai berikut:
ut:
Tabel 1. Data kinetika adsorpsi kolesterol daging kambing
Adorben
Kitosan
Karbon
aktif
Orde satu semu
k
qe (mg/g
g/g)
(l/menit)
4,5123
0,041776
776
0,030194
194
4,5285
qe (mg/g)
/g)
SSE
0,00034096
Orde dua semu
k
(g/mg.menit)
0,3719
0,064735
35
0,000022387
0,00040425
0,14993
0,067484
84
0,000071128
SSE
Pada tabel di atas, k merupakan tetapan
an kecepatan adsorpsi, qe adalah jumlah kolesterol yang
ang teradsorpsi per unit berat
kitosan pada keseimbangan, dan SSE (The
(T Sum of The Squares of The Errors) yaitu jumlah
ah kesalahan yang diperoleh
dari persamaan:
SSE = Σ (qc – qt)2
Di mana qc adalah q yang diperoleh dar
ari modeling, sedangkan qt adalah q yang diperoleh dar
dari penelitian (Haitao Jiang,
et al, 2007).
Model orde dua semu merupaka
akan pemodelan yang didasarkan pada kemampuan penjerapan
pe
pada fasa solid
dengan mekanisme chemisorptions yan
ang menjadi faktor pengontrol kecepatan adsorpsi. Keuntungan
Keu
dari model orde
dua semu yaitu dapat memprediksi ‘kel
kelakuan’ ke depan yang berada di luar jangkauan dari
ri pembelajaran ini, di mana
pada umumnya model orde satu semu ha
hanya sesuai untuk permulaan reaksi (Yesim Sag dan Yücel
Y
Aktay, 2002).
4. Kesimpulan
Semakin lama waktu adsorpsi,
si, maka massa kolesterol yang teradsorpsi semakin
in besar hingga mengalami
keseimbangan, dan dari penelitian dida
idapatkan bahwa penjerapan kolesterol oleh kitosan leb
lebih baik dari karbon aktif.
Adsorpsi kolesterol daging kambing menggunakan
me
kitosan dan karbon aktif cenderung meng
engikuti model kinetika orde
dua semu. Konstanta kecepatan adsorps
rpsi kolesterol menggunakan kitosan sebesar 0,3719 g/mg
g
menit dengan jumlah
kolesterol yang teradsorpsi per unit bera
erat kitosan pada keseimbangan sebesar 0,064735 mg/g
g/g dan konstanta kecepatan
adsorpsi kolesterol menggunakan karbo
bon aktif sebesar 0,14993 g/mg menit dengan jumlahh kkolesterol yang teradsorpsi
per unit berat karbon aktif pada keseimb
imbangan sebesar 0,067484 mg/g.
22
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Ucapan Terima Kasih
Penyusun mengucapkan terimaa kasih
k
kepada: Ir. Hargono, M.T. selaku dosen pembi
bimbing yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan
han dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan lapor
poran ini. Ir. Abdullah, M.S.
Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Kim
imia Universitas Diponegoro. Ir. Agus Hadiyarto, M.T.
.T. selaku Penanggung jawab
Laboratorium Penelitian dan Pengola
olahan Limbah. Bapak Untung, selaku laboran Labo
aboratorium Penelitian dan
Pengolahan Limbah. Keluaga, sahabat,
at, dan teman-teman tercinta. Semua pihak yang telah
ah memberikan bantuan dan
motivasi.
Daftar Notasi
k
q
t
: konstanta kecepatan adsorpsi
si orde dua semu (g/ mg min)
: konstanta kecepatan adsorpsi
si orde satu semu (1/min)
: jumlah kolesterol yang teradso
dsorpsi per unit berat adsorban pada waktu t (mg/g)
: jumlah kolesterol yang teradso
dsorpsi per unit berat adsorban pada keseimbangan (mg/
g/g)
: waktu (menit)
Daftar Pustaka
ww.wikipedia.org, diakses tanggal 3 Maret 2009.
Anonim, “Activated Carbon”, http://ww
Arun K. Das1, A.S.R. Anjaneyulu, Raj
ajendran Thomas and N. Kondaiah, Effect Of Differen
rent Fats On The Quality Of
Goat Meat Patties Incorporatedd W
With Full-Fat Soy Paste, Journal of Muscle Foods 20,
0, 2009, pp. 37–53.
Boy Macklin Pareira, Limbah Cangkang
ang Udang Menjadi Kitosan, Onlinebuku.com, 2008.
Carlita Kurnia Sari dan Mufty Haki
kim, Laporan Penelitian: Pembuatan Chitosan dari
ari Cangkang Udang serta
Penjerapannya terhadap Lemak
ak Kambing, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
ik Universitas Diponegoro,
Semarang, 2009.
Dinas Peternakan Provinsi Jawa Tenga
gah, Perkembangan Data Base Peternakan Provinsii JJawa Tengah Tahun 2007,
Agustus 2008.
Eriawan Rismana, Serat Kitosan Mengik
gikat Lemak, Harian Kompas, Kamis 9 Januari 2003.
Haitao Jiang, et al, Pseudo Second Orde
rder Kinetic Model for The Biosorption of Lead onto W
Waste Yeast: A Comparison
of Linear and Nonlinear Methods
ods and Error Analysis, Life Science Journal, 2007, vol.
l. 4,
4 no. 4, pp. 42-45.
Hargono and Andri Cahyo Kumoro, Preliminary
Pre
Study on Goat Fat Cholesterol Adsorptionn oonto Chitosan, Department
of Chemical Engineering, Faculty
lty of Engineering Diponegoro University, Semarang.
san dari Limbah Udang, Harian Suara Merdeka, Senin 31 Mei 2004.
Henny Krissetiana H., Kitin dan Kitosan
J. C. Y. Ng, W. H. Cheung, and G. McK
cKay, Equilibrium Studies of the Sorption of Cu(II) Ions
ons onto Chitosan, Journal of
Colloid and Interface Science 255
55, 2002, pp. 64–74.
Marganof, Potensi Limbah Udang sebag
bagai Penyerap Logam Berat, Institut Pertanian Bogor,
r, B
Bogor, 2003.
fication Holding B.V., Adsorption/Active Carbon, Rotte
otterdamseweg, Netherlands,
Lenntech Water treatment & air purific
2008.
rinyawiwatkul, Adsorption of FFA in Crude Catfish Oi
Oil onto Chitosan, Activated
Subramaniam Sathivel and Witoon Prin
Carbon, and Activated Earth: A K
Kinetics Study, JAOCS, 2004, vol. 81, pp. 493–496.
23
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Yayasan Jantung Indonesia, Kolesterol, 2003.
tudies on sorption of Cr(VI) and Cu(II) ions by chitin
itin, chitosan and Rhizopus
Yesim Sag, Yücel Aktay, Kinetic stud
arrhizus, Biochemical Engineerin
ring Journal, 2002, vol. 12, pp. 143-153.
24
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
KINETIKA ADSO
SORPSI KOLESTEROL DAGING KAMBING
KA
MENGGUNAKAN ADSORBEN
A
KITOSAN DAN KARB
BON AKTIF
Citrasmara Galuh Nua
uansa (L2C006028) dan Dewi Tri Istyanti (L
L2C006034)
Jurusan Teknik
ik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Diponeg
negoro
Jln. Prof. Sudharto,, T
Tembalang, Semarang, 50239, Telp/Fax: (024
24)7460058
Pembimbing: Ir. Hargono MT.
Abstrak
Kandungan kolesterol yang mencapai
me
3,2 mg/g pada daging kambing dapat m
meningkatkan risiko
terjadinya penyakit jantung da
dan stroke apabila seseorang mengkonsumsi dagin
ging kambing secara
berlebihan. Oleh karena itu, perlu
per adanya suatu metode untuk mengurangi kadar ko
kolesterol. Meskipun
adsorpsi kolesterol daging kambi
bing menggunakan kitosan dan karbon aktif bukan hal yang baru, namun
kajian tentang kinetika adsorpsi
psinya masih sangat kurang. Penelitian ini dimulaii ddengan mencairkan
lemak kambing. Selanjutnya, lemak
lem kambing yang telah dicairkan dicampur dengan
an adsorben (kitosan
dan karbon aktif). Hasil yang dip
diperoleh diambil dengan interval 30 menit selama 2,5
,5 jam, dan dianalisis
kadar kolesterolnya dengan spektrofotometer
spe
Uv Vis sebelum dan sesudah adsorp
orpsi, sehingga dapat
diketahui jumlah kolesterol yang
ang terjerap sebagai fungsi waktu. Data kinetika adso
dsorpsinya dikaji dan
dibandingkan dengan model kinetika
k
orde satu semu dan orde dua semu.. Adsorpsi
A
kolesterol
menggunakan kitosan dan karbo
rbon aktif cenderung mengikuti model orde dua semu.
u. dengan konstanta
kecepatan adsorpsi masing-masin
sing sebesar 0,3719 g/mg menit dan 0,14993 g/mg meni
enit.
Kata kunci: adsorpsi; kolesterol;
kol
kitosan; karbon aktif
Abstract
Goat content 3,2 mg/g of choleste
sterol which can increase the happening of heart sickne
ness and stroke risk if
consumed too much. Therefore,
re, it needs existence of a method to lessen cholestero
terol grade that more
consumed safely. Adsorption of goat cholesterol applies by chitosan and activated
ed carbon is not new
thing, but study about adsorption
tion kinetics especially adsorption of goat cholesterol
ol is
i still limited. This
research was started with melted
ted goat fat. Then molten goat fat was mixing with adsor
sorbent (chitosan and
activated carbon). Samples were
ere withdrawn at an hour interval during 2.5 hours, and
an then analysed its
cholesterol grade by spectropho
hotometer Uv Vis, before and after adsorption, so that
tha known number of
cholesterols adsorption as functio
ction of time. The adsorption kinetics data will be studie
died and compared to
pseudo first order kinetics model
del and pseudo second order kinetics model. The adsorp
sorption of cholesterol
onto chitosan and activated carb
arbon was found to follow the pseudo second order model
mod with adsorption
rate constant of 0,3719 g/mg min
in and 0,14993 g/mg min respectively.
Key Words: adsorption;
n; cholesterol;
c
chitosan; activated carbon
1. Pendahuluan
Di Indonesia, kambing merupak
pakan salah satu komoditas peternakan yang besar.
r. Di Jawa Tengah sendiri,
produksi daging kambing mencapai 9.656.473
9.6
pada tahun 2008 (Perkembangan data base
se Peternakan Provinsi Jawa
Tengah tahun 2007, 2008). Dalam hhal makanan, olahan daging kambing merupakann hal yang familiar dalam
masyarakat, namun konsumsi yang berle
rlebihan dapat meningkatkan risiko terjadinya penyumbbatan pembuluh darah yang
akan mengakibatkan penyakit jantung dan
da stroke. Hal ini disebabkan oleh kandungan kolester
terol yang tinggi pada lemak
kambing, yaitu 3,2 mg/g (Arun dkk,, 22009). Untuk menghindari hal tersebut, perlu adanya
nya suatu usaha mengurangi
kadar kolesterol pada daging kambing,, ssehingga aman untuk dikonsumsi.
Asupan kolesterol yang melebihi
ihi batas, akan ditimbun dalam tubuh dan diangkut melal
lalui pembuluh darah. Kadar
kolesterol dalam tubuh pada dasarnya da
dapat dikontrol dengan pola makan yang sehat, yaitu dengan
de
mengonsumsi sayur
dan buah. Namun, pada umumnya pola
la hidup masyarakat Indonesia kurang memperhatikann hhal tersebut sehingga perlu
suatu cara untuk mengurangi kadar koles
lesterol pada daging kambing.
18
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Kandungan kolesterol pada dagi
aging kambing dapat mengakibatkan peningkatan risiko
iko penyumbatan pembuluh
darah apabila dikonsumsi secara berle
rlebihan. Perlu dikembangkan suatu metode untuk mereduksi
m
kadar kolesterol
tersebut, sehingga lebih aman untuk ddikonsumsi. Adsorpsi kolesterol menggunakan kitosa
osan dan karbon aktif pada
dasarnya bukan merupakan hal baru, namun
nam kajian tentang kinetika adsorpsinya masih sangat
gat kurang terutama adsorpsi
kolesterol daging kambing. Pada penel
nelitian ini akan dikaji hubungan massa kolesterol daging
dag
kambing yang dapat
teradsorbsi terhadap sejumlah massaa aadsorban (kitosan dan karbon aktif) yang ditambah
bahkan pada interval waktu
tertentu. Hasil yang diperoleh akan diba
ibandingkan dengan model kinetika yang ada, yaitu pers
ersamaan orde satu semu dan
orde dua semu, sehingga dapat diketahui
hui kecenderungan model kinetika adsorpsinya.
Tujuan dari penelitian adalah mencari
me
data kinetika adsorpsi, yaitu data tentang mass
assa kolesterol yang terjerap
tiapsatu satuan massa adsorban (kitosan
an atau karbon aktif) sebagai fungsi waktu. Mengkajii ddata yang diperoleh dengan
model kinetika orde satu semu dan orde
de dua semu menggunakan program Matlab 7.1.
Model kinetika adsorpsi
Persamaan kinetika orde satu semu Lage
agergren
(1)
,
(2)
Persamaan kecepatan orde dua semu
²
²
(3)
(4)
(Aktay,Yücel dan Yesim Sag, 2002)
2. Bahan dan Metode Penelitian
Penetapan variabel
Variabel tetap
Suhu
Kecepatan pengadukan
pH
Volume lemak cair
Massa adsorben
Variabel berubah
Waktu
: 60oC
: konstan
kon
(skala 8)
:3
: 250 ml
: 25 gram
: 30, 60, 90, 120, dan 150 menit
Bahan
ak
Lemak kambing, kitosan, dan karbon aktif
Peralatan:
Statif dan klem, gelas ukur, magneticc sstirrer, labu ukur, timbangan, kompor/pemanas, term
rmometer, pengaduk, beaker
glass, indikator pH, pipet tetes, water ba
bath, heater, thermostat, erlenmeyer, dan kertas saring.
Gambar alat:
19
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Keterangan:
1. Statif dan klem
2. Termometer
3. Beaker glass
4. Magnetic Stirer
5. Termostat
6. Heater
7. Water bath
1
2
3
6
7
5
4
Gambar 1. Rangkaian alat proses adsor
sorpsi
Analisis bahan baku
Parameter yang digunakan untuk
uk analisis bahan baku yang berupa lemak kambing yai
yaitu kadar kolesterol (kadar
kolesterol awal) yang diketahui dengann ccara analisis kolesterol secara kuantitatif.
Penjerapan lemak oleh kitosan dan karbon
ka
aktif
Lemak kambing dicairkan pada
ada suhu 60oC untuk mendapatkan kurang lebih 250 ml lemak cair. Dalam
penjerapan ini dilakukan dengan mem
emasukan masing-masing kitosan dan karbon aktiff ke dalam larutan lemak
kambing. Dalam penelitian ini waktuu penjerapan
p
dan suhu tetap pada harga tertentu. Setel
telah proses penjerapan lalu
disaring, filtratnya diambil untuk dianali
alisis kandungan kolesterol dengan spektrofotometer UV Vis.
Analisis hasil
Parameter yang digunakan untuk
uk analisis sampel yang telah diadsorpsi kolesterolnyaa yyaitu kadar kolesterol akhir
sampel, sehingga dapat diketahui kada
adar kolesterol yang diadsorpsi dengan cara menguran
rangi kadar kolesterol awal
dengan kadar kolesterol akhir. Data ini merupakan hubungan waktu adsorpsi (t) dengan mas
assa kolesterol yang terjerap
tiap satu satuan massa adsorben (q) yan
ang disajikan dalam bentuk grafik dan akan dibandingk
gkan dengan model kinetika
orde satu semu dan orde dua semu meng
nggunakan program Matlab 7.1.
3. Hasil dan Pembahasan
Pengaruh adsorben terhadap prosess adsorpsi
a
kolesterol kambing
Pengaruh adsorben yang digunaka
akan, yaitu kitosan dan karbon aktif terhadap proses adso
dsorpsi kolesterol kambing
dapat disajikan pada Gambar 2 berikutt in
ini:
q (mg kolesterol/gram adsorben)
0.06
0.05
0.04
0.03
kito
itosan
0.02
karb
arbon aktif
0.01
0
0
30
60
90
120
150
180
t (menit)
20
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Gambar 2. Pengaruh
P
adsorben terhadap proses adsorpsi kolesterol
rol
Dari Gambar 2 dapat ditunjukkan bahw
hwa kemampuan kitosan sebagai adsorben kolesteroll ddaging kambing lebih baik
dibandingkan dengan karbon aktif. Hal
al ini dapat diketahui dari massa kolesterol yang terjer
rjerap tiap satu satuan massa
kitosan (q) yang lebih besar bila diba
ibandingkan dengan menggunakan karbon aktif. Peris
ristiwa itu disebabkan oleh
kecepatan difusi partikel kolesterol mel
elalui pori kitosan yang lebih cepat. Kitosan merupak
akan biopolimer dan mudah
terdispersi di dalam cairan. Proses disp
spersi kitosan di dalam lemak ini memberikan luas permukaan
pe
yang lebih besar
untuk mengadsorpsi kolesterol dibandin
dingkan dengan karbon aktif (Subramaniam Sathivel dan Witoon Prinyawiwatkul,
2004).
Perbandingan data hasil penelitian dengan
de
modeling
Model yang dipakai dalam mem
empelajari kinetika adsorpsi adalah model orde satuu semu
s
dan model orde dua
semu. Untuk mengetahui model kinetika
tika yang sesuai untuk sistem adsorpsi kolesterol daging
ng kambing oleh kitosan dan
karbon aktif, perlu dilukiskan hubunga
gan antara massa kolesterol yang terjerap tiap satu satuan
sa
massa adsorben (q)
terhadap waktu yang tertera pada Gamb
mbar 3 dan Gambar 4. Dari kedua grafik tersebut dapa
apat dilihat bahwa data hasil
penelitian cenderung mengikuti modell oorde dua semu dibandingkan dengan model orde satuu semu.
s
q (mg kolesterol/gram kitosan)
0.06
0.05
0.04
0.03
dataa ppenelitian
0.02
ordee 1 semu
ordee 2 semu
0.01
0
0
30
60
90
120
150
180
t (menit)
Gambar 3. Perbandingan antar
tara data adsorpsi menggunakan kitosan hasil penelitian
an dengan modeling
21
q (mg kolesterol/gram karbon aktif)
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
0.045
0.04
0.035
0.03
0.025
dataa ppenelitian
0.02
0.015
ordee 1 semu
0.01
ordee 2 semu
0.005
0
0
30
60
90
120
150
180
t (menit)
Gambar 4. Perbandingan antara
ra data
d adsorpsi menggunakan karbon aktif hasil penelitia
litian dengan modeling
Hal ini juga ditunjukkan dengan
an jumlah kesalahan SSE dari model orde dua semuu yang lebih kecil daripada
jumlah kesalahan dari model orde satuu semu
s
seperti dituangkan pada Tabel 1 sebagai berikut:
ut:
Tabel 1. Data kinetika adsorpsi kolesterol daging kambing
Adorben
Kitosan
Karbon
aktif
Orde satu semu
k
qe (mg/g
g/g)
(l/menit)
4,5123
0,041776
776
0,030194
194
4,5285
qe (mg/g)
/g)
SSE
0,00034096
Orde dua semu
k
(g/mg.menit)
0,3719
0,064735
35
0,000022387
0,00040425
0,14993
0,067484
84
0,000071128
SSE
Pada tabel di atas, k merupakan tetapan
an kecepatan adsorpsi, qe adalah jumlah kolesterol yang
ang teradsorpsi per unit berat
kitosan pada keseimbangan, dan SSE (The
(T Sum of The Squares of The Errors) yaitu jumlah
ah kesalahan yang diperoleh
dari persamaan:
SSE = Σ (qc – qt)2
Di mana qc adalah q yang diperoleh dar
ari modeling, sedangkan qt adalah q yang diperoleh dar
dari penelitian (Haitao Jiang,
et al, 2007).
Model orde dua semu merupaka
akan pemodelan yang didasarkan pada kemampuan penjerapan
pe
pada fasa solid
dengan mekanisme chemisorptions yan
ang menjadi faktor pengontrol kecepatan adsorpsi. Keuntungan
Keu
dari model orde
dua semu yaitu dapat memprediksi ‘kel
kelakuan’ ke depan yang berada di luar jangkauan dari
ri pembelajaran ini, di mana
pada umumnya model orde satu semu ha
hanya sesuai untuk permulaan reaksi (Yesim Sag dan Yücel
Y
Aktay, 2002).
4. Kesimpulan
Semakin lama waktu adsorpsi,
si, maka massa kolesterol yang teradsorpsi semakin
in besar hingga mengalami
keseimbangan, dan dari penelitian dida
idapatkan bahwa penjerapan kolesterol oleh kitosan leb
lebih baik dari karbon aktif.
Adsorpsi kolesterol daging kambing menggunakan
me
kitosan dan karbon aktif cenderung meng
engikuti model kinetika orde
dua semu. Konstanta kecepatan adsorps
rpsi kolesterol menggunakan kitosan sebesar 0,3719 g/mg
g
menit dengan jumlah
kolesterol yang teradsorpsi per unit bera
erat kitosan pada keseimbangan sebesar 0,064735 mg/g
g/g dan konstanta kecepatan
adsorpsi kolesterol menggunakan karbo
bon aktif sebesar 0,14993 g/mg menit dengan jumlahh kkolesterol yang teradsorpsi
per unit berat karbon aktif pada keseimb
imbangan sebesar 0,067484 mg/g.
22
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Ucapan Terima Kasih
Penyusun mengucapkan terimaa kasih
k
kepada: Ir. Hargono, M.T. selaku dosen pembi
bimbing yang telah banyak
memberikan bimbingan dan pengarahan
han dalam pelaksanaan penelitian dan penyusunan lapor
poran ini. Ir. Abdullah, M.S.
Ph.D. selaku Ketua Jurusan Teknik Kim
imia Universitas Diponegoro. Ir. Agus Hadiyarto, M.T.
.T. selaku Penanggung jawab
Laboratorium Penelitian dan Pengola
olahan Limbah. Bapak Untung, selaku laboran Labo
aboratorium Penelitian dan
Pengolahan Limbah. Keluaga, sahabat,
at, dan teman-teman tercinta. Semua pihak yang telah
ah memberikan bantuan dan
motivasi.
Daftar Notasi
k
q
t
: konstanta kecepatan adsorpsi
si orde dua semu (g/ mg min)
: konstanta kecepatan adsorpsi
si orde satu semu (1/min)
: jumlah kolesterol yang teradso
dsorpsi per unit berat adsorban pada waktu t (mg/g)
: jumlah kolesterol yang teradso
dsorpsi per unit berat adsorban pada keseimbangan (mg/
g/g)
: waktu (menit)
Daftar Pustaka
ww.wikipedia.org, diakses tanggal 3 Maret 2009.
Anonim, “Activated Carbon”, http://ww
Arun K. Das1, A.S.R. Anjaneyulu, Raj
ajendran Thomas and N. Kondaiah, Effect Of Differen
rent Fats On The Quality Of
Goat Meat Patties Incorporatedd W
With Full-Fat Soy Paste, Journal of Muscle Foods 20,
0, 2009, pp. 37–53.
Boy Macklin Pareira, Limbah Cangkang
ang Udang Menjadi Kitosan, Onlinebuku.com, 2008.
Carlita Kurnia Sari dan Mufty Haki
kim, Laporan Penelitian: Pembuatan Chitosan dari
ari Cangkang Udang serta
Penjerapannya terhadap Lemak
ak Kambing, Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik
ik Universitas Diponegoro,
Semarang, 2009.
Dinas Peternakan Provinsi Jawa Tenga
gah, Perkembangan Data Base Peternakan Provinsii JJawa Tengah Tahun 2007,
Agustus 2008.
Eriawan Rismana, Serat Kitosan Mengik
gikat Lemak, Harian Kompas, Kamis 9 Januari 2003.
Haitao Jiang, et al, Pseudo Second Orde
rder Kinetic Model for The Biosorption of Lead onto W
Waste Yeast: A Comparison
of Linear and Nonlinear Methods
ods and Error Analysis, Life Science Journal, 2007, vol.
l. 4,
4 no. 4, pp. 42-45.
Hargono and Andri Cahyo Kumoro, Preliminary
Pre
Study on Goat Fat Cholesterol Adsorptionn oonto Chitosan, Department
of Chemical Engineering, Faculty
lty of Engineering Diponegoro University, Semarang.
san dari Limbah Udang, Harian Suara Merdeka, Senin 31 Mei 2004.
Henny Krissetiana H., Kitin dan Kitosan
J. C. Y. Ng, W. H. Cheung, and G. McK
cKay, Equilibrium Studies of the Sorption of Cu(II) Ions
ons onto Chitosan, Journal of
Colloid and Interface Science 255
55, 2002, pp. 64–74.
Marganof, Potensi Limbah Udang sebag
bagai Penyerap Logam Berat, Institut Pertanian Bogor,
r, B
Bogor, 2003.
fication Holding B.V., Adsorption/Active Carbon, Rotte
otterdamseweg, Netherlands,
Lenntech Water treatment & air purific
2008.
rinyawiwatkul, Adsorption of FFA in Crude Catfish Oi
Oil onto Chitosan, Activated
Subramaniam Sathivel and Witoon Prin
Carbon, and Activated Earth: A K
Kinetics Study, JAOCS, 2004, vol. 81, pp. 493–496.
23
Jurnal Tek
Teknologi Kimia dan Industri, Vol. 2, No. 2, Tahun
hun 2013, Halaman 18-24
Online di: http://ejournal-s1.un
.undip.ac.id/index.php/jtki
Yayasan Jantung Indonesia, Kolesterol, 2003.
tudies on sorption of Cr(VI) and Cu(II) ions by chitin
itin, chitosan and Rhizopus
Yesim Sag, Yücel Aktay, Kinetic stud
arrhizus, Biochemical Engineerin
ring Journal, 2002, vol. 12, pp. 143-153.
24