1. Uji Kualitatif
Pengujian ini dapat dilakukan dengan dua (2) macam cara, yaitu; pertama menggunakan reaksi pembentukan warna dan yang kedua menggunakan prinsip kromatografi (TLC/Thin Layer Cromatograpgy, GC/Gas Cromatography, HPLC/High Performance Liquid Cromatography). Dikarenakan efisiensi pengujian, pada umumnya untuk pengujian secara kualitatif hanya digunakan prinsip yang pertama yaitu adanya pembentukan warna sebagai dasar penentuan kandungan karbohidrat dalam suatu bahan. Sedikitnya ada tujuh (7) macam reaksi pembentukan warna, yaitu :
a. Uji Molisch
Prinsip reaksi ini adalah dehidrasi senyawa karbohidrat oleh asam sulfat pekat. Dehidrasi heksosa menghasilkan senyawa hidroksi metil furfural, sedangkan dehidrasi pentosa menghasilkan senyawa fulfural. Uji positif jika timbul cincin merah ungu yang merupakan kondensasi antara furfural atau hidroksimetil furfural dengan a-naftol dalam pereaksi molish. Uji ini untuk semua jenis karbohidrat. Mono-, di-, dan polisakarida akan memberikan hasil positif.
Cara kerja: sebanyak 5 ml larutan yang di uji (glukosa, fruktosa, sukrosa, laktosa, maltosa, dan pati) dimasukkan ke dalam tabung reaksi, lalu ditambahkan 2 tetes pereaksi molish (5% a-naphtol dalam 95% etanol), dicampur rata, kemudian ditambahkan 3 ml asam sulfat pekat secara perlahan-lahan melalui dinding tabung, warna violet (ungu) kemerah-merahan pada batas kedua cairan menunjukkan reaksi positif, sedangkan warna hijau menunjukan reaksi negatif.
b. Uji Benedict
Uji benedict merupakan uji umum untuk karbohidrat (gula) pereduksi (yang memiliki gugus aldehid atau keton bebas), seperti yang terdapat pada glukosa dan maltosa. Uji benedict berdasarkan reduksi Cu2+ menjadi Cu+ oleh gugus aldehid atau keton bebas dalam suasana alkalis, biasanya ditambahkan zat pengompleks seperti sitrat atau tatrat untuk mencegah terjadinya pengendapan CuCO3. Uji positif ditandai dengan terbentuknya endapan merah bata, kadang disertai dengan larutan yang berwarna hijau, merah, atau orange.
Cara kerja: sebanyak 5 ml reaksi Benedict dimasukkan ke dalam tabung reaksi, kemudian ditambahkan 8 tetes larutan bahan yang diuji dicampur rata dan dididihkan selama 5 menit, biarkan sampai dingin kemudian diamati perubahan warnanya, jika terbentuk warna hijau, kuning atau endapan merah bata berarti positif.
c. Uji Seliwanof
Uji seliwanoff bertujuan untuk mengetahui adanya ketosa (karbohidrat yang mengandung gugus keton). Pada pereaksi seliwanoff, terjadi perubahan oleh HCl panas menjadi asam levulinat dan hidroksilmetil furfural. Jika dipanaskan karbohidrat yang mengandung gugus keton akan menghasikan warna merah pada larutannya.
Cara kerja: 5 ml peraksi dan beberapa tetes bahan percobaan dimasukkan ke dalam sebuah tabung reaksi, lalu dididihkan selama 30 detik, kemudian diamati warna yang terjadi.
d. Uji Iod
Pada uji iodine, kondensasi iodine dengan karbohidrat, selain monosakarida dapat menghasilkan warna yang khas. Amilum dengan iodine dapat membentuk kompleks biru, sedangkan dengan glikogen akan membentuk warna merah. Oleh karena itu uji iod ini juga dapat membedakan amilum dan glikogen.
Cara kerja: pada papan uji diteteskan bahan yang akan diuji, kemudian ditambahkan dengan satu tetes iodium encer, dan dicampur merata.
2. Uji kuantitatif
Untuk penetapan kadar karbohidrat dapat dilakukan dengan metode fisika, kimia, enzimatik, dan kromatografi (tidak dibahas).
a. Metode Fisika
Ada dua (2) macam, yaitu :
a. Berdasarkan indeks bias
Cara ini menggunakan alat yang dinamakan refraktometer, yaitu dengan rumus :
X = [(A+B)C - BD)]
4
dimana : X = % sukrosa atau gula yang diperoleh
A = berat larutan sampel (g)
b. Metode Kimia
Metode ini didasarkan pada sifat mereduksi gula, seperti glukosa, galaktosa, dan fruktosa (kecuali sukrosa karena tidak memiliki gugus aldehid). Fruktosa meskipun tidak memiliki gugus aldehid, namun memiliki gugus alfa hidroksi keton, sehingga tetap dapat bereaksi.
Dalam metode kimia ini ada dua (2) macam cara yaitu :
a. Titrasi
Untuk cara yang pertama ini dapat melihat metode yang telah distandarisasi oleh BSN yaitu pada SNI cara uji makanan dan minuman nomor SNI 01-2892-1992.
b. Spektrofotometri
Adapun untuk cara yang kedua ini menggunakan prinsip reaksi reduksi CuSO4 oleh gugus karbonil pada gula reduksi yang setelah dipanaskan terbentuk endapan kupru oksida (Cu2O) kemudian ditambahkan Na-sitrat dan Na-tatrat serta asam fosfomolibdat sehingga terbentuk suatu komplek senyawa berwarna biru yang dapat diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 630 nm.
c. Metode Enzimatik
Untuk metode enzimatis ini, sangat tepat digunakan untuk penentuan kagar suatu gula secara individual, disebabkan kerja enzim yang sangat spesifik. Contoh enzim yang dapat digunakan ialah glukosa oksidase dan heksokinase Keduanya digunakan untuk mengukur kadar glukosa.
a. Glukosa oksidase
D- Glukosa + O2 oleh glukosa oksidase Asam glukonat dan H2O2
H2O2 + O-disianidin oleh enzim peroksidase 2H2O + O-disianidin teroksdasi yang berwarna cokelat (dapat diukur pada 540 nm)
b. Heksokinase
D-Glukosa + ATP oleh heksokinase Glukosa-6-Phospat +ADP
Glukosa-6-Phospat + NADP+ oleh glukosa-6-phospat dehidrogenase Glukonat-6-Phospat + NADPH + H+ Adanya NADPH yang dapat berpendar (memiliki gugus kromofor) dapat diukur pada 334 nm dimana jumlah NADPH yang terbentuk setara dengan jumlah glukosa.
Minggu, 18 Desember 2011
Minggu, 08 Mei 2011
Potensi Taman Nasional Wakatobi
Taman Nasional Laut Wakatobi merupakan taman nasional dengan luas 1.390.000 ha, ditetapkan sebagai taman nasional melalui Keputusan Menteri Kehutanan RI No. 393/Kpts-VI/1996. Dengan demikian maka Taman Nasional Kepulauan Wakatobi merupakan Taman Nasional Laut terbesar kedua yang di miliki Indonesia setelah Taman Nasional Teluk Cendrawasih. Berdasarkan studi oleh WWF dengan nama Rapid Ecological Assesment (REA) pada tahun 2003 menunujukan bahwa Taman Nasional Kepulauan Wakatobi memiliki kondisi ekosistem terbaik didunia. Hal ini diindikasikan dengan keanekaragaman terumbu karang dan keanekaragaman ikan karang dan biota lainnya.
Keanekaragaman terumbu karang, teridentifikasi 396 jenis terumbu karang, 68 genus dan 15 famili baik berupa karang karang keras (hard coral) maupun karang lunak (soft coral) yang hidup dalam tiga jenis karang yaitu fringing reefs, barrier reefs dan atolsI. Lebih lanjut studi tersebut melaporkan bahwa setiap stasiun pengamatan ditemukan 124 jenis spesies yang menunjukan keragaman paling tinggi dan mengindikasikan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi berada pada pusat keanekaragaman hayati. Sementara itu keanekaragaman ikan karang ditemukan 942 jenis ikan dari 54 famili dengan indeks keragaman ikan karang (Coral Fish Diversity Index, CFDI) bernilai 284. Angka 284 tersebut menempatkan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi sebagai kawasan dengan keanekaragaman ikan karang tertinggi di dunia bersama-sama dengan Teluk Milne, Papua Nugini dan Taman Nasional Komodo, Indonesia. Daya tarik/kelebihan lain Taman Nasional Kepulauan Wakatobi adalah dengan ditetapkannya beberapa spesies yang ada di Taman Nasional KepulauanWakatobi sebagai spesies yang dilindungi oleh undang-undang maupun konvensi internasional. Spesies-spesies tersebut adalah ikan napoleon, penyu, akar bahar dan kima. Berdasarkan potensi-potensi yang ada seperti keanekaragaman hayati dan keunikan ekosistem taman nasional, Departemen Kelautan dan Perikanan melakukan skoring tentang keindahan beberapa taman nasional di dunia. Dari hasil skoring itu menempatkan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi dan Taman Nasional Kepulauan Takabonerate sebagai yang terindah di dunia dengan nilai 35. Sedangkan taman nasional laut dunia lainnya seperti Laut Merah, Great Barier Reef dan Karibia hanya mendapatkan skor masing masing 31, 28 dan 25. Potensi dan daya tarik atraksi wisata alam yang dimiliki Taman Nasional Kepulauan Wakatobi telah mengundang investor untuk mengembangkan kegiatan pariwisata dan menarik para wisatawan untuk mengunjungi kawasan Wakatobi. Kegiatan pariwisata di Kawasan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi mulai berjalan sejak tahun 1996. Perkembangan kegiatan pariwisata di Taman Nasional Kepulauan Wakatobi dihadapkan pada kondisi parwisata yang kurang berkembang. Hal ini dapat dilihat dengan sedikitnya kegiatan operator wisata dan merupakan operator asing, rendahnya keterlibatan masyarakat dalam kegiatan wisata dan masih tingginya ketergantungan masyarakat terhadap ekosistem kawasan yang dapat mengancam aspek konservasi kawasan, aksesibilitas ke kawasan yang masih rendah dan kurangnya sarana-prasarana kegiatan 3 wisata seperti jaringan listrik dan jaringan telekomunikasi di Kawasan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi.
Usaha untuk mengembangkan kegiatan pariwisata dari kondisi yang kurang berkembang dihadapkan pada batasan-batasan kawasan sebagai kawasan konservasi. Batasan-batasan itu berupa batasan kegiatan yang dilakukan pada kawasan yang diatur berdasarkan sistem zonasi maupun batasan pengembangan kegiatan pada kawasan secara umum. Kawasan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi dengan ekosistem utama terumbu karang sangat rentan dengan kegiatan-kegiatan yang ada, khususnya kegiatan pariwisata. Kegiatan pariwisata seperti berperahu, menyelam, sampah wisatawan atau bahan lainnya dapat berpengaruh pada keberlangusungan ekosistem terumbu karang. Hal ini didasarkan pada sifat karang yang sensitif terhadap kondisi luar seperti:
Aliran air tawar yang berlebihan yang dapat menurunkan nilai salinitas perairan
Beban sedimen dapat mengganggu biota yang mencari makan melalui proses
penyaringan (filter feeder)
Suhu ekstrim, yaitu suhu diluar batas suhu toleransi terumbu karang
Polusi seperti biosida dari aktivitas pertanian yang masuk ke perairan lokal
Kerusakan terumbu, seperti yang disebabkan oleh jangkar perahu
Beban nutrien yang berlebihan yang menyebabkan berkembangnya alga secara berlebihan sehingga dapat menutupi dan membunuh organisme koral.
Oleh karena itu pengembangan kegiatan pariwisata di Kawasan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi harus tetap memperhatikan kelestarian dan keutuhan kawasan sebagai kawasan konservasi. Beberapa pelajaran berharga dari kasus kegiatan pariwisata1) yang memunculkan penurunan bahkan kerusakan lingkungan agar tidak terjadi dalam kegiatan pengembangan kegiatan wisata diTaman Nasional Kepulauan Wakatobi.
Berikut ini beberapa tipe ekosistem penyusun Taman Nasional Wakatobi :
1. Ekosistem Mangrove.
Kondisi ekosistem Mangrove bisa dikatakan tidak tersebar secara merata di wilayah pesisir, hanya beberapa wilayah saja dengan kondisi ketebalan mangrove yang tipis. Adapun jenis pohon bakau yang ditemukan di TNW tercatat 10 jenis, yaitu : Rhizophora stylosa, Sonneratia alba, Osbornia octodonta, Ceriops tagal, Xylocarpus moluccensis, Scyphiphora hydrophyllacea, Bruguiera gymnorrhiza , Avicennia marina dan Pemphis acidula, Avicennia officinalis , Rhizophora stylosa (Operation Wallacea, 2001). Beberapa jenis anggrek juga dapat ditemukan di vegetasi hutan bakau. Jenis biota yang berasosiasi dengan mangrove yang umum ditemukan adalah bivalvia (tiram), gastropoda dan crustacea. Kelimpahan organisme ini tergolong rendah.
2. Ekosistem Non-Mangrove
Vegetasi ekosistem non-mangrove di daerah pantai didiominasi oleh beberapa jenis seperti : Baringtonia asiatica, Hibiscus tilliaceus. Ipomoea pescaprae, Spinifax sp, Terminalia cattapa, Pandanus sp, dan Casuarina equisetifolia. Sementara itu vegetasi yang ditemukan yang ke arah darat disekitar perumahan/pekarangan antara lain: kelapa (Cocos nucifera), jambu mete (Anacardium ocidentale), mangga (Mangifera indica), nangka (Arthocarpus integra), ubi kayu (Manihot utilisima), uwi (Dioscorea spp.), jagung (Zea mays) dan waru serta ekosistem semak belukar dan rumput.
3. Ekosistem terumbu karang
Sampai saat ini di dalam ekosistem terumbukarang tercatat 396 jenis karang keras, 28 marga karang lunak dan 31 jenis karang jamur. Berikut ini identifikasi jenisnya:
a. Terumbu karang.. Jenis-jenis karang yang ditemukan antara lain Acrophora spp, Dendrophyllia spp., Favia abdita, Echinopora horrida, Favites spp, Heliofungia actiniformis, Holothuria edulis, Lobophylla spp., Montastrea spp., Mycedium spp., Millepora spp, Nepthea spp., Oulophylla crispa, Oxypora spp., Pavona clavus, P decussata, Platygira lamellina, P. pini, Porites spp., Porithes spp., Spirobranchus giganteus, Symphyllia spp, Turbinaria frondens, Xenia spp, dan lain-lain. Beberapa kawasan yang memiliki terumbu karang seperti disebut diatas yaitu Karang Sempora, K. Kapota, K Watulopa, K. Sawa Olo-Olo, K. Tokobau, dan Karang Waelale.
b. Karang lunak. Jenis soft corals yang terlihat antara lain Sarcophyto throcheliophorum, Sinularia spp.
c. Ikan. Kekayaan jenis ikan sebanyak 93 jenis ikan yang dimanfaatkan untuk konsumsi perdagangan dan ikan hias diantaranya argus bintik (Cephalopholus argus), napolean (Cheilinus undulatus), ikan merah (Lutjanus biguttatus) baronang (Siganus guttatus), Abudefduf leucogaster, A. saxatilis, Acanthurus achilles, A. aliosa, A. mata, Amphiprion tricinctus, Chaetodon specullum, Chelmon rostratus, Heniochus acuminatus, H. permutatus, Macolor macularis (snapper), Napoleon wrasse, Paramia quinquelineata, Scarus qibbus, S. taeniurus, dan masih banyak lagi. d. Bivalvia yang terlihat adalah Tridacna spp seperti kima (Tridacna sp.), kima tapak kuda (Hippopus hippopus), kima sisik (Tridacna squamosa), kima lubang (Tridacna crocea) dan kima raksasa (Tridacna gigas)
e. Crinoidea yang terlihat adalah Comanthina schlegeli, Lily laut.
f. Ordo Echinodea yang terlihat adalah Acanthaser planci, Diadema setosum Echinotrixspp., Holothuria edulis, Parathicopus californicus, Stichopus variegatus.
g. Spons yang terlihat adalah Tube sponges dan Cube sponges, Phyllospongia foliascens.
h. Rumput laut. Jenis seagrass yang terlihat antara lain Thallisia spp., T. crocea, dan Thalasodendron spp Jenis terumbu karang di kepulauan ini terdiri dari terumbukarang cincin (atol reef), terumbukarang tepi (fringing reef), terumbukarang penghalang (barrier reef) dan karang gosong ( patch reef). Berdasarkan hasil citra satelit, diketahui bahwa luas terumbu karang di Kepulauan Wakatobi adalah 88.161,69 hektar. Adapun komponen utama yang menyusun terumbu karang di Kepulauan Wakatobi yaitu karang hidup (terdiri dari hard coral dan soft coral) dan karang mati (dead coral), serta organisme lain yang bersimbiosis dengan karang. Pada kedalaman 1 meter dan 3 meter banyak ditemukan jenis karang bercabang dari marga Acropora selain itu juga ditemukan jenis karang masif.
Sementara di daerah tubir karang cukup bervariasi jenisnya seperti Acropora spp, Montipora spp, Porites spp, dan Stylophora pistillata. Lereng terumbu karang di Kepulauan Wakatobi mempunyai kemiringan antara 60-70o dengan pertumbuhan karang hidup yang tidak begitu rapat (patches) sampai kedalaman 40 meter dan karang yang tumbuh hanya didominasi oleh Acropora hyacinthus Echinopora mammiformis, Porites cylindrica dan beberapa Favia spp.
Pertumbuhan biota lainnya yang cukup menonjol adalah sponge dan soft coral (karang lunak) dari jenis Sinularia sp. dan Dendronephthya sp. Sponge mempunyai variasi ukuran, bentuk dan warna yang tinggi, umumnya tumbuh bergelantung dan menempel dinding sehingga memberi kesan yang sangat artistik. Dendronephthya sp. termasuk dalam golongan karang 6 lunak dengan pertumbuhan yang sangat khas serta kaya akan warna dari putih, ungu sampai merah jingga dan menambah kesan yang sangat menarik. Gorgonian dan anemon menambah kekayaan bentuk serta warna. Gorgonian banyak tumbuh dan mendominasi pada kedalaman lebih dari 30 meter dan makin ke dalam densitas pertumbuhannya semakin tinggi, hal tersebut sangat bagus sebagai lokasi wisata (diving).
4 . Ekosistem Padang Lamun.
Tercatat 9 jenis lamun di perairan Wakatobi dengan sebaran yang umumnya merata, tersebar pada daerah intertidal setelah terumbu karang dan juga ditemukan di antara terumbu karang. Jenis lamun yang telah diidentifikasi di perairan Kepulauan Wakatobi yaitu Enhalus acororides, Thalassia hemprichii, Halophila ovalis, Halodule pinifolia, Cymodocea rotundata, Syringodium isoetifolium, Thalassodenron ciliatum, Halodule uninervis, Cymodocea serullata. Jenis E. acoroides dan C. Rotundata banyak ditemukan pada substrat pasir dan pecahan karang, sedangkan jenis T. hemprichii, S. isoetiofolium dan H. ovalis banyak ditemukan pada substrat pasir halus dan pasir kasar. Padang lamun dimanfaatkan oleh masyarakat sekitarnya hanya sebagai daerah penangkapan beberapa jenis ikan, seperti ikan baronang (Siganus sp), lencam (Lethrinus sp), teripang, rajungan dan jenis kerang-kerangan. Metode penangkapannya dengan alat tangkap jaring insang, tombak/panah, bubu penangkap baronang (kulu-kulu) dan sebagian kecil menggunakan pancing. Selain itu juga masyarakat memanfaatkan rumput laut untuk dijual sebagai produk agar-agar.
KONDISI KEANEKARAGAMAN HAYATI
Beberapa spesies yang terdapat di Taman Nasional Wakatobi termasuk jenis langka dan terancam punah dengan status dilindungi seperti penyu sisik (Eretmochelys imbricata), penyu hijau (Chelonia mydas), ikan Napoleon (Cheilinus undulatus), kepiting kenari(Birgus latro), kima (Tridacna sp.), lola (Trochus niloticus), duyung (Dungong dugong), lumba-lumba (Delphinus delphis, Stenella longiotris, Tursiops truncatus) dan cumi-cumi berbintik hitam. Sementara itu jenis burung laut yang terdapat di TN Wakatobi seperti angsa batu coklat (Sula leucogaster plotus), cerek melayu (Charadrius peronii), raja udang erasia (Alcedo anthis). Adapun dari family Cetaceans tercatat beberapa jenis yang tergolong terancam punah
(operation Wallacea, 2003) yaitu seperti paus sperma (physeter macrocephalus), Paus
pemandu sirip pendek (Globicephala macrorhyncus), paus pembunuh (Orcinus orca), Paus pembunuh kerdil (Feresa attenuata), lumba-lumba totol (Stenella attenuata), lumba-lumba gigi kasar (Steno bredenensis), lumba-lumba abu-abu (Grampus griseus), lumba-lumba hidung botol (Tursiops truncatus), dan paus kepala semangka (Peponocephala electra)
Keanekaragaman jenis ikan di Taman Nasional Kepulauan Wakatobi cukup tinggi, saat ini lebih dari 500 jenis ikan yang telah teridentifikasi terdapat di Taman Nasional Wakatobi dan masih banyak yang belum diidentifikasi. Umumnya berukuran kecil dengan karakteristik pewarnaan yang beragam sehingga dikenal dengan ikan hias. Kelompok ini umumnya ditemukan melimpah baik dalam jumlah individu maupun jenisnya serta cenderung bersifat teritorial. Banyak jenis ikan indikator dan ikan target bernilai ekonomis penting juga beberapa jenis ikan komersial yang selalu diburu seperti ikan napoleon (Cheillinus undulatus), ikan kerapu (Serranedae), ikan kakap (Lutjanidae), ikan ekor kuning (Caesionidae), ikan baronang (Siganidae), ikan bibir tebal (Haemulidae), dll (LIPI, 2006). Tingginya keanekaragaman ikan di Kepulauan Wakatobi terutama ikan-ikan karang menunjukkan bahwa keadaan karang di Wakatobi masih baik, beberapa penelitian menunjukkan bahwa banyak ditemukan tempat-tempat pemijahan ikan (breeding site) di daerah terumbu karang.
Keanekaragaman terumbu karang, teridentifikasi 396 jenis terumbu karang, 68 genus dan 15 famili baik berupa karang karang keras (hard coral) maupun karang lunak (soft coral) yang hidup dalam tiga jenis karang yaitu fringing reefs, barrier reefs dan atolsI. Lebih lanjut studi tersebut melaporkan bahwa setiap stasiun pengamatan ditemukan 124 jenis spesies yang menunjukan keragaman paling tinggi dan mengindikasikan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi berada pada pusat keanekaragaman hayati. Sementara itu keanekaragaman ikan karang ditemukan 942 jenis ikan dari 54 famili dengan indeks keragaman ikan karang (Coral Fish Diversity Index, CFDI) bernilai 284. Angka 284 tersebut menempatkan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi sebagai kawasan dengan keanekaragaman ikan karang tertinggi di dunia bersama-sama dengan Teluk Milne, Papua Nugini dan Taman Nasional Komodo, Indonesia. Daya tarik/kelebihan lain Taman Nasional Kepulauan Wakatobi adalah dengan ditetapkannya beberapa spesies yang ada di Taman Nasional KepulauanWakatobi sebagai spesies yang dilindungi oleh undang-undang maupun konvensi internasional. Spesies-spesies tersebut adalah ikan napoleon, penyu, akar bahar dan kima. Berdasarkan potensi-potensi yang ada seperti keanekaragaman hayati dan keunikan ekosistem taman nasional, Departemen Kelautan dan Perikanan melakukan skoring tentang keindahan beberapa taman nasional di dunia. Dari hasil skoring itu menempatkan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi dan Taman Nasional Kepulauan Takabonerate sebagai yang terindah di dunia dengan nilai 35. Sedangkan taman nasional laut dunia lainnya seperti Laut Merah, Great Barier Reef dan Karibia hanya mendapatkan skor masing masing 31, 28 dan 25. Potensi dan daya tarik atraksi wisata alam yang dimiliki Taman Nasional Kepulauan Wakatobi telah mengundang investor untuk mengembangkan kegiatan pariwisata dan menarik para wisatawan untuk mengunjungi kawasan Wakatobi. Kegiatan pariwisata di Kawasan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi mulai berjalan sejak tahun 1996. Perkembangan kegiatan pariwisata di Taman Nasional Kepulauan Wakatobi dihadapkan pada kondisi parwisata yang kurang berkembang. Hal ini dapat dilihat dengan sedikitnya kegiatan operator wisata dan merupakan operator asing, rendahnya keterlibatan masyarakat dalam kegiatan wisata dan masih tingginya ketergantungan masyarakat terhadap ekosistem kawasan yang dapat mengancam aspek konservasi kawasan, aksesibilitas ke kawasan yang masih rendah dan kurangnya sarana-prasarana kegiatan 3 wisata seperti jaringan listrik dan jaringan telekomunikasi di Kawasan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi.
Usaha untuk mengembangkan kegiatan pariwisata dari kondisi yang kurang berkembang dihadapkan pada batasan-batasan kawasan sebagai kawasan konservasi. Batasan-batasan itu berupa batasan kegiatan yang dilakukan pada kawasan yang diatur berdasarkan sistem zonasi maupun batasan pengembangan kegiatan pada kawasan secara umum. Kawasan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi dengan ekosistem utama terumbu karang sangat rentan dengan kegiatan-kegiatan yang ada, khususnya kegiatan pariwisata. Kegiatan pariwisata seperti berperahu, menyelam, sampah wisatawan atau bahan lainnya dapat berpengaruh pada keberlangusungan ekosistem terumbu karang. Hal ini didasarkan pada sifat karang yang sensitif terhadap kondisi luar seperti:
Aliran air tawar yang berlebihan yang dapat menurunkan nilai salinitas perairan
Beban sedimen dapat mengganggu biota yang mencari makan melalui proses
penyaringan (filter feeder)
Suhu ekstrim, yaitu suhu diluar batas suhu toleransi terumbu karang
Polusi seperti biosida dari aktivitas pertanian yang masuk ke perairan lokal
Kerusakan terumbu, seperti yang disebabkan oleh jangkar perahu
Beban nutrien yang berlebihan yang menyebabkan berkembangnya alga secara berlebihan sehingga dapat menutupi dan membunuh organisme koral.
Oleh karena itu pengembangan kegiatan pariwisata di Kawasan Taman Nasional Kepulauan Wakatobi harus tetap memperhatikan kelestarian dan keutuhan kawasan sebagai kawasan konservasi. Beberapa pelajaran berharga dari kasus kegiatan pariwisata1) yang memunculkan penurunan bahkan kerusakan lingkungan agar tidak terjadi dalam kegiatan pengembangan kegiatan wisata diTaman Nasional Kepulauan Wakatobi.
Berikut ini beberapa tipe ekosistem penyusun Taman Nasional Wakatobi :
1. Ekosistem Mangrove.
Kondisi ekosistem Mangrove bisa dikatakan tidak tersebar secara merata di wilayah pesisir, hanya beberapa wilayah saja dengan kondisi ketebalan mangrove yang tipis. Adapun jenis pohon bakau yang ditemukan di TNW tercatat 10 jenis, yaitu : Rhizophora stylosa, Sonneratia alba, Osbornia octodonta, Ceriops tagal, Xylocarpus moluccensis, Scyphiphora hydrophyllacea, Bruguiera gymnorrhiza , Avicennia marina dan Pemphis acidula, Avicennia officinalis , Rhizophora stylosa (Operation Wallacea, 2001). Beberapa jenis anggrek juga dapat ditemukan di vegetasi hutan bakau. Jenis biota yang berasosiasi dengan mangrove yang umum ditemukan adalah bivalvia (tiram), gastropoda dan crustacea. Kelimpahan organisme ini tergolong rendah.
2. Ekosistem Non-Mangrove
Vegetasi ekosistem non-mangrove di daerah pantai didiominasi oleh beberapa jenis seperti : Baringtonia asiatica, Hibiscus tilliaceus. Ipomoea pescaprae, Spinifax sp, Terminalia cattapa, Pandanus sp, dan Casuarina equisetifolia. Sementara itu vegetasi yang ditemukan yang ke arah darat disekitar perumahan/pekarangan antara lain: kelapa (Cocos nucifera), jambu mete (Anacardium ocidentale), mangga (Mangifera indica), nangka (Arthocarpus integra), ubi kayu (Manihot utilisima), uwi (Dioscorea spp.), jagung (Zea mays) dan waru serta ekosistem semak belukar dan rumput.
3. Ekosistem terumbu karang
Sampai saat ini di dalam ekosistem terumbukarang tercatat 396 jenis karang keras, 28 marga karang lunak dan 31 jenis karang jamur. Berikut ini identifikasi jenisnya:
a. Terumbu karang.. Jenis-jenis karang yang ditemukan antara lain Acrophora spp, Dendrophyllia spp., Favia abdita, Echinopora horrida, Favites spp, Heliofungia actiniformis, Holothuria edulis, Lobophylla spp., Montastrea spp., Mycedium spp., Millepora spp, Nepthea spp., Oulophylla crispa, Oxypora spp., Pavona clavus, P decussata, Platygira lamellina, P. pini, Porites spp., Porithes spp., Spirobranchus giganteus, Symphyllia spp, Turbinaria frondens, Xenia spp, dan lain-lain. Beberapa kawasan yang memiliki terumbu karang seperti disebut diatas yaitu Karang Sempora, K. Kapota, K Watulopa, K. Sawa Olo-Olo, K. Tokobau, dan Karang Waelale.
b. Karang lunak. Jenis soft corals yang terlihat antara lain Sarcophyto throcheliophorum, Sinularia spp.
c. Ikan. Kekayaan jenis ikan sebanyak 93 jenis ikan yang dimanfaatkan untuk konsumsi perdagangan dan ikan hias diantaranya argus bintik (Cephalopholus argus), napolean (Cheilinus undulatus), ikan merah (Lutjanus biguttatus) baronang (Siganus guttatus), Abudefduf leucogaster, A. saxatilis, Acanthurus achilles, A. aliosa, A. mata, Amphiprion tricinctus, Chaetodon specullum, Chelmon rostratus, Heniochus acuminatus, H. permutatus, Macolor macularis (snapper), Napoleon wrasse, Paramia quinquelineata, Scarus qibbus, S. taeniurus, dan masih banyak lagi. d. Bivalvia yang terlihat adalah Tridacna spp seperti kima (Tridacna sp.), kima tapak kuda (Hippopus hippopus), kima sisik (Tridacna squamosa), kima lubang (Tridacna crocea) dan kima raksasa (Tridacna gigas)
e. Crinoidea yang terlihat adalah Comanthina schlegeli, Lily laut.
f. Ordo Echinodea yang terlihat adalah Acanthaser planci, Diadema setosum Echinotrixspp., Holothuria edulis, Parathicopus californicus, Stichopus variegatus.
g. Spons yang terlihat adalah Tube sponges dan Cube sponges, Phyllospongia foliascens.
h. Rumput laut. Jenis seagrass yang terlihat antara lain Thallisia spp., T. crocea, dan Thalasodendron spp Jenis terumbu karang di kepulauan ini terdiri dari terumbukarang cincin (atol reef), terumbukarang tepi (fringing reef), terumbukarang penghalang (barrier reef) dan karang gosong ( patch reef). Berdasarkan hasil citra satelit, diketahui bahwa luas terumbu karang di Kepulauan Wakatobi adalah 88.161,69 hektar. Adapun komponen utama yang menyusun terumbu karang di Kepulauan Wakatobi yaitu karang hidup (terdiri dari hard coral dan soft coral) dan karang mati (dead coral), serta organisme lain yang bersimbiosis dengan karang. Pada kedalaman 1 meter dan 3 meter banyak ditemukan jenis karang bercabang dari marga Acropora selain itu juga ditemukan jenis karang masif.
Sementara di daerah tubir karang cukup bervariasi jenisnya seperti Acropora spp, Montipora spp, Porites spp, dan Stylophora pistillata. Lereng terumbu karang di Kepulauan Wakatobi mempunyai kemiringan antara 60-70o dengan pertumbuhan karang hidup yang tidak begitu rapat (patches) sampai kedalaman 40 meter dan karang yang tumbuh hanya didominasi oleh Acropora hyacinthus Echinopora mammiformis, Porites cylindrica dan beberapa Favia spp.
Pertumbuhan biota lainnya yang cukup menonjol adalah sponge dan soft coral (karang lunak) dari jenis Sinularia sp. dan Dendronephthya sp. Sponge mempunyai variasi ukuran, bentuk dan warna yang tinggi, umumnya tumbuh bergelantung dan menempel dinding sehingga memberi kesan yang sangat artistik. Dendronephthya sp. termasuk dalam golongan karang 6 lunak dengan pertumbuhan yang sangat khas serta kaya akan warna dari putih, ungu sampai merah jingga dan menambah kesan yang sangat menarik. Gorgonian dan anemon menambah kekayaan bentuk serta warna. Gorgonian banyak tumbuh dan mendominasi pada kedalaman lebih dari 30 meter dan makin ke dalam densitas pertumbuhannya semakin tinggi, hal tersebut sangat bagus sebagai lokasi wisata (diving).
4 . Ekosistem Padang Lamun.
Tercatat 9 jenis lamun di perairan Wakatobi dengan sebaran yang umumnya merata, tersebar pada daerah intertidal setelah terumbu karang dan juga ditemukan di antara terumbu karang. Jenis lamun yang telah diidentifikasi di perairan Kepulauan Wakatobi yaitu Enhalus acororides, Thalassia hemprichii, Halophila ovalis, Halodule pinifolia, Cymodocea rotundata, Syringodium isoetifolium, Thalassodenron ciliatum, Halodule uninervis, Cymodocea serullata. Jenis E. acoroides dan C. Rotundata banyak ditemukan pada substrat pasir dan pecahan karang, sedangkan jenis T. hemprichii, S. isoetiofolium dan H. ovalis banyak ditemukan pada substrat pasir halus dan pasir kasar. Padang lamun dimanfaatkan oleh masyarakat sekitarnya hanya sebagai daerah penangkapan beberapa jenis ikan, seperti ikan baronang (Siganus sp), lencam (Lethrinus sp), teripang, rajungan dan jenis kerang-kerangan. Metode penangkapannya dengan alat tangkap jaring insang, tombak/panah, bubu penangkap baronang (kulu-kulu) dan sebagian kecil menggunakan pancing. Selain itu juga masyarakat memanfaatkan rumput laut untuk dijual sebagai produk agar-agar.
KONDISI KEANEKARAGAMAN HAYATI
Beberapa spesies yang terdapat di Taman Nasional Wakatobi termasuk jenis langka dan terancam punah dengan status dilindungi seperti penyu sisik (Eretmochelys imbricata), penyu hijau (Chelonia mydas), ikan Napoleon (Cheilinus undulatus), kepiting kenari(Birgus latro), kima (Tridacna sp.), lola (Trochus niloticus), duyung (Dungong dugong), lumba-lumba (Delphinus delphis, Stenella longiotris, Tursiops truncatus) dan cumi-cumi berbintik hitam. Sementara itu jenis burung laut yang terdapat di TN Wakatobi seperti angsa batu coklat (Sula leucogaster plotus), cerek melayu (Charadrius peronii), raja udang erasia (Alcedo anthis). Adapun dari family Cetaceans tercatat beberapa jenis yang tergolong terancam punah
(operation Wallacea, 2003) yaitu seperti paus sperma (physeter macrocephalus), Paus
pemandu sirip pendek (Globicephala macrorhyncus), paus pembunuh (Orcinus orca), Paus pembunuh kerdil (Feresa attenuata), lumba-lumba totol (Stenella attenuata), lumba-lumba gigi kasar (Steno bredenensis), lumba-lumba abu-abu (Grampus griseus), lumba-lumba hidung botol (Tursiops truncatus), dan paus kepala semangka (Peponocephala electra)
Keanekaragaman jenis ikan di Taman Nasional Kepulauan Wakatobi cukup tinggi, saat ini lebih dari 500 jenis ikan yang telah teridentifikasi terdapat di Taman Nasional Wakatobi dan masih banyak yang belum diidentifikasi. Umumnya berukuran kecil dengan karakteristik pewarnaan yang beragam sehingga dikenal dengan ikan hias. Kelompok ini umumnya ditemukan melimpah baik dalam jumlah individu maupun jenisnya serta cenderung bersifat teritorial. Banyak jenis ikan indikator dan ikan target bernilai ekonomis penting juga beberapa jenis ikan komersial yang selalu diburu seperti ikan napoleon (Cheillinus undulatus), ikan kerapu (Serranedae), ikan kakap (Lutjanidae), ikan ekor kuning (Caesionidae), ikan baronang (Siganidae), ikan bibir tebal (Haemulidae), dll (LIPI, 2006). Tingginya keanekaragaman ikan di Kepulauan Wakatobi terutama ikan-ikan karang menunjukkan bahwa keadaan karang di Wakatobi masih baik, beberapa penelitian menunjukkan bahwa banyak ditemukan tempat-tempat pemijahan ikan (breeding site) di daerah terumbu karang.
Selasa, 03 Mei 2011
BIOKONVERSI STEROID
Sterol dan steroid telah lama menjadi perhatian oleh ahli biokimia. Pada tahun 1920 ahli estrogenik dan androgenik untuk memenuhi kebutuhan steroid diperoleh dengan ekstraksi bahan alami misalnya korteks adrenal hewan. Senyawa steroid tersebut berupa cortico steroid.
Kemudian coktison berhasil disintesa secara kimiawi yang berguna untuk obat rematoid arthritis dan rematik akut. Selanjutnya pada tahun 1952 Rhizopus nigricans berperanan dalam mengubah progresteron menjadi …… - hidroksiproges rion yang bersifat baik dan diproduksi secara komersil.
Pada tahun 1970 reaksi 11 origenan oleh fungi 16x hidroksilasi oleh Streptomyces dehidrogenasi oleh Arthrobacter Samplex mycobacteria, nocardia dan kebanyakan fungi dilakukan di dalam industri.
Namun demikian banyak kendala yang timbul dalam produksi steroid melalui proses fermentasi, misalnya biaya operasional lebih mahal dibandingkan melalui reaksi kimiawi. Sehingga dalam prakteknya di pabrik, biotransformasi/biokonversi steroid digunakan untuk menggantikan sebagian reaksi secara kimiawi.
Struktur steroid kebanyakan mempunyai gugus methil pada atom karbon nomer 13 dan 10 (C-10 dan C-19). Steroid dapat dianalisa secara paper chromatography (PC) , khromatography lapis tipis (TLC) dan vapor-phase chromatography (VPC). Ekstraksi produk steroid menggunakan methylene chloride dan bermacam-macam solven non polar yaitu ethyl ecetat, amyl acetat, ethelene chlorida, chloroform hasil ekstraksi steroid lalu dianalisa menggunakan cara hromatography.
Penemuan penting dibidang mikrobiologi industri adalah mikrobia yang mampu melakukan aktivitas biokimia. Contoh spora Penicellium roqueforii mampu merubah asam kapilat (asam oktanoat ) menjadi 2 heptanone.
1. Definisi dan peranan steroid
Steroid adalah senyawa mempunyai kerangka perhydro 1,2-cyclo-pentano-phenanthene. Knight memperoleh 11-α-hydroxyl derivat progesteron menggunakan Aspergillus chraceus. :
Pembntukan 11-α-hydroxyl dari progesteron steroid yang dibentuk oleh mikrobia yaitu ergosterol, diosgenin pada tumbuhan, kholesterol terdapat pada hewan, kortisosteroid, hormon sex. Steroid penting sebagai agensia therapeutik, dihasilkan selama regulasi metabolisme
Steroid corteson berguna untuk penyakit rheumatoid arthritis dan rheumatic akut. Progestin dan estrogen untuk agensia mengurangi kesuburan (antifertility). Steroid juga berperanan sebagai agensia therapeutic bagi manusia dan hewan misalnya estrogen, progestin dan androgen
2. Struktur steroid
Kebanyakan steroid mempunyai gugus methyl pada rantai karbon nomer 13 dan 10 (C-18 dan C 19). Bentuk dasar steroid (trans, anti, trans, anti , trans) tergantung pada ikatan cincin karbon nomor 4 dari rantaian karbon dalam Chair Shape.
Adapun nama beberapa steroid baik nama perdagangan dan nama kimia dapat ditunjukkan dalam tabel dibawah ini
Nama perdagangan | Nama kimia |
- Androstenedione - Testosterone - Progesteron - Predmisone A-1 E - Predmisolone | - Androst-yene-3,17 dione - 17B-Hydroryandrost-4-en-3 ane - Prcgn-4-enc-3,2 adio nc - 17 X-21-dihydroxy-prequa-1,4-diene-3, 11,20 trione - 11 B, |
Ekstraksi steroid dari miselium jamur benang atau semua steroid menggunakan aseton. Sesudah steroid diekstraksi, akan mendapatkan hasil berwarna kecoklatan, lalu didecolorasi dengan karbon dan kristalisasi dari solven aseton – metanol atau methelene chloride. Banyak solven yang dapat digunakan untuk ekstraksi steroid yaitu ethyl asetat, amyl asetat, ethy-lene chlorida, chloroform.
3. Metoda analisis steroid
Steroid hasil fermentasi lebih cocok dianalisis secara khromatografi kertas (Paper chromatography), sedang THIN LAYAR chromatography) sering digunakan untuk penelitian, tetapi untuk kebanyakan penelitian yang spesifik analisis steroid memakai cara Vapor. Phase chromatography (VPC) karena sangat sensitiv untuk identifikasi steroid menggunakan resonansi nuclear magnetic, dan spektrofotometri masa.
Setelah steroid dianalisis secara khromatografi maka noda dideteksi menggunakan sinar ultraviolet dengan panjang gelombang 243 nm dan 268 nm
4.Tipe biokonversi steroid
Biokonversi steroid yang digunakan dalam industri ada dua macam :
- hidroksilasi ada 4 macam :
11-α-hydroksilasi, 11-β-hydroksilasi, 16-α-hydroksilasi, 21-hydroksilasi
- Dehidrogenasi
11-α-hydroksilasi
11-α-hydroksi progesteron diperoleh dari progesteron yang dihasilkan oleh Aspergillus ochroceus, 11-α-hydroksi progesteron merupakan hasil antara pembuatan cortison.
11-β-hydroksilasi
Steroid hidrokartison (cortisol) langsung oleh Curvularia lunata atau ensim hewan mammalia
16-α-hydroksilasi
Hidroksilasi ini dilakukan oleh Streptomyces. Reaksi ini menjadi penting karena mampu membentuk 16 hidroksi 9α-fluoroprednison yang sangat cocok untuk obat anti inflammantory.
21-hydroksilasi
Reaksi ini sangat mudah terutama dilakukan oleh Aspergillus niger
Dehidrogenasi
Arthrobacter simplex dapat melakukan sintesa prednisolon dari cortison.
5. Metoda Biokonversi steroid
Spora dari fungi atau aktinomesetes sangat esensial untuk biokonversi. Spora diproduksi pada permukaan media atau sekam yang direndam air.
Aktivitas air dan kelembaban relatif sangat menentukan sporulasi :
Pengaruh aktivitas air (aw) pada produksi spora fungi (produksi sebesar 1011 konidia/erlenmeyer
Ml air/ erlenmeyer | Aspergillus ochroceus NRRL 405 | A. ATCC9142 | Mucor gricocyanus ATCC1207 A | Penicellium chrysogemus |
40 60 80 100 120 140 160 | <1 3,2 3,8 3,0 + - - | + 2,1 2,0 + - - - | - - - - 6,3 4,5 - | + 1,8 2,0 1,0 + - - |
Media : 200 gr gandum, sterilisasi 1 jam suhu 1210 C, inkubasi 280 C selama 7 hari untuk A ochroceus, untuk fungi suhu inkubasi 250 C selama 14 hari. Kelembaban relatif 50 – 6 %.
Setelah memperoleh spora banyak lalu diunduh, atau disimpan dalam refrigerator pada suhu -200 C. Spora lalu digunakan dengan dimasukkan ke dalam larutan buffer phosphat, asetat atau sitrat. Kemudian sitrat ditambahkan, lalu dilarutkan kedalam 0,01 % Tween 80, pada akhirnya terjadi biokonversi. Biokonversi kadang-kadang terjadi bila tersedia gula dengan konsentrasi 0,2 – 0,4 % glukosa dengan spora A. ochraceus atau Mucor griseocyanus
Senin, 04 April 2011
PEMBUATAN ASAM ASETAT DENGAN PROSES FERMENTASI
A. Definisi Asam Asetat
Asam asetat dalam ilmu kimia disebut juga acetid acid atau acidum aceticum, akan tetapi dikalangan masyarakat asam asetat biasa disebut cuka atau asam cuka. Asam cuka merupakan cairan yang rasanya masam yang pembuatanya melalui proses fermentasi alcohol dan fermentasi asetat yang didapat dari bahan kaya gula seperti anggur, apel, nira kelapa, malt, gula dan sebagainya. Asam asetat dengan kadar kurang lebih 25% beredar bebas dipasaran dan biasanya ada yang bermerek dan ada yang tidak bermerek.
Fermentasi merupakan proses mikrobiologi yang dikendalikan oleh manusia untuk memperoleh produk yang berguna, dimana terjadi pemecahan karbohidrat dan asam amino secara anaerob. Peruraian dari kompleks menjadi sederhana dengan bantuan mikroorganisme sehingga menghasilkan energi
Industri fermentasi di negara-negara maju sudah berkembang sedemikian pesatnya, termasuk dalam produksi hasil-hasil pemecahan atau metabolit primer oleh mikroba (asam, asam amino, alkohol), hasil metabolit sekunder (antibiotik, toksin), produksi masa sel (protein sel tunggal), enzim, dan sebagainya. Mikroba yang umum digunakan dalam industri fermentasi termasuk dalam bakteri dan fungi tingkat rendah yaitu kapang dan khamir.
Berdasarkan Silcox dan Lee, proses fermentasi yang baik adalah:
1. Mikroorganisme dapat membentuk produk yang diinginkan
2. Organisme ini harus berpropagasi secara cepat dan dapat mempertahankan
keseragaman biologis, sehingga memberikan yield yang dapat diprediksi.
3. Raw material sebagai substrat ekonomis
4. Yieldnya dapat diterima
5. Fermentasi cepat
6. Produk mudah diambil dan dimurnikan
Asam asetat memiliki beberapa nama antara lain asam etanoat, vinegar (mengandung minimal 4 gram asam asetat per 100 larutan), atau asam cuka. Asam asetat merupakan senyawa organik yang mengandung gugus asam karboksilat. Rumus molekul dari asam asetat adalah C2H4O2. Rumus ini seringkali ditulis dalam bentuk CH3-COOH, CH3COOH, atau CH3CO2H. Asam asetat memiliki sifat antara lain :
Ø Berat molekul 60,05
Ø berupa cairan jernih (tidak berwarna)
Ø berbau khas
Ø mudah larut dalam air, alkohol, dan eter
Ø larutan asam asetat dalam air merupakan sebuah asam lemah (korosif)
Ø asam asetat bebas-air membentuk kristal mirip es pada 16,7°C, sedikit di bawah suhu ruang
Ø mempunyai titik didih 118,1 oC
Ø mempunyai titik beku 16,7 oC
Ø Spesific grafity 1,049
A. Proses Produksi
Ø Produksi asam asetat dengan cara :
a.
Fermentasi Aerob
|
C6H12O6 2 C2H5OH 2 CH3COOH + H2O + 116 kal glukosa etanol cuka asam cuka
b. Fermentasi Anaerob
|
C6H12O6 CH3COOH + Qglukosa cuka asam cuka
c. Sintetis
· Karbonilasi methanol
· Oksidasi asetaldehida
Pembahasan ditekankan pada produksi asam asetat dengan cara fermentasi aerob dan fermentasi anaerob.
Ø Bahan Baku dalam proses fermentasi pembuatan asam asetat :
- Buah-buahan, kentang, biji-bijian, bahan yang mengandung cukup banyak gula, atau alkohol
- Bakteri asetat (Bacterium aceti) yaitu Acetobacter untuk proses aerob dan bakteri dari genus Clostridium
Gambar 1. Acetobacter aceti
Ø Proses fermentasi pembuatan asam asetat atau vinegar :
A). Fermentasi secara Aerob
a. Metoda lambat (Slow Methods)
- Biasanya untuk bahan baku berupa buah-buahan
- Etanol tidak banyak bergerak atau mengalir karena proses dilakukan pada suatu tangki batch
- Memasukan jus buah, yeast, dan bakteri vinegar ke dalam tangki
- Sebagian jus buah terfermentasi menjadi etanol (11-13 % alkohol) setelah beberapa hari
- Fermentasi etanol menjadi asam asetat terjadi pada permukaan tangki
- Bakteri vinegar di permukaan larutan yang membentuk lapisan agar-agar tipis mengubah etanol menjadi asam asetat atau vinegar (asetifikasi)
- Proses ini memerlukan temperatur 21- 29 oC
- Jatuhnya lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar akan memperlambat asetifikasi. Permasalahan ini bisa dicegah dengan memasang lapisan yang dapat mengapungkan lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar
- Kelebihan Metoda lambat (Slow Methods) :
a) Proses sangat sederhana
- Kekuranagan Metoda lambat (Slow Methods) :
a) Proses relative lama berminggu-minggu atau berbulan-bulan
b) Jatuhnya lapisan tipis agar-agar dari bakteri vinegar akan memperlambat asetifikasi
b. Metoda cepat (Quick Methods) atau German process
- Biasanya untuk bahan baku berupa etanol cair
- Bahan baku untuk basis 1 ton asam asetat(100%) :
· Alkohol(95 %) sebanyak 1.950 lb
· Sedikit nutrisi
· Udara sebanyak 11.000 lb
- Etanol mengalami perpindahan selama proses
- Proses fermentasi terjadi di dalam tangki pembentukan (Frings generator) yang terbuat dari kayu atau besi.
- Bagian-bagian dari tangki pembentukan :
a) Bagian atas, tempat alkohol dimasukkan
b) Bagian tengah, terdapat bahan isian (berupa: kayu, tongkol jagung, rottan) di bagian ini untuk memperluas bidang kontak rektan (etanol dan oksigen). Bahan isian mula-mula disiram dengan larutan vinegar yang mengandung bakteri asetat sehingga dipermukaan bahan isian akan tumbuh bakteri asetat.
c) Bgian bawah, digunakan sebagai tempat mengumpulkan produk vinegar.
- Mendistribusikan campuran etanol cair (10,5 %), vinegar(1 %), dan nutrisi melalui bagian atas tangki dengan alat sparger
- Campuran mengalir turun melalui bahan isian dengan sangat lambat
- Udara dialirkan secara countercurrent melalui bagian bawah tangki
- Panas yang timbul akibat reaksi oksidasi diambil dengan pendingin. Pendingin dipasang pada aliran recycle cairan campuran(yang mengandung vinegar,etanol, dan air) dari bagian bawah tangki. Temperatur operasi dipertahankan pada rentang suhu 30-35 oC
- Produk yang terkumpuk di bagian bawah tangki mengandung asam asetat optimum sebesar 10- 10,5 %. Sebagian produk direcycle dan sebagian yang lain di keluarkan dari tangki
- Bakteri asetat akan berhenti memproduksi asam asetat jika kadar asam asetat telah mencapai 12-14 %
- Bahan baku 2.500 gal dengan produk 10,5 % asam asetat memerlukan waktu proses 8-10 hari
- Kelebihan Metoda cepat (Quick Methods) atau German process :
a) Biaya proses rendah, relatif sederhana dan kemudahan dalam mengontrol
b) Konsentrasi produk asam asetat besar
c) Tangki proses membutuhkan sedikit tempat peletakannya
d) Penguapan sedikit
- Kekurangan Metoda cepat (Quick Methods) atau German process :
a) Waktu tinggal terlalu lama bila dibandingkan Metoda Perendaman (Submerged Method)
b) Pembersihan tangki cukup sulit
Gambar 2. Frings Generator
c. Metoda Perendaman (Submerged Method)
- Umpan yang mengandung 8-12 % etanol diinokulasi dengan Acetobacter acetigenum
- Temperatur proses dipertahankan pada rentang suhu 24-29 oC
- Bakteri tumbuh di dalam suspensi antara gelembung udara dan cairan yang difermentasi
- Umpan di masukan melewati bagian atas tangki
- Udara didistribusikan dalam cairan yang difermentasi sehingga membentuk gelembung- gelembung gas. Udara keluar tangki melewati pipa pengeluaran di bagian atas tangki
- Temperatur proses dipertahankan dengan menggunakan koil pendingin stainless steel yang terpasang di dalam tangki
- Defoamer yang terpasang di bagian atas tangki membersihkan busa yang terbentuk dengan sistem mekanik
- Kelebihan Metoda Perendaman (Submerged Method):
a) Hampir disemua bagian tangki terjadi fermentasi
b) Kontak antar reaktan dan bakteri semakin besar
- Kekurangan Metoda Perendaman (Submerged Method):
a) Biaya operasi relatif mahal
Gambar 3. Pengolahan secara Submerged
B). Fermentasi secara Anaerob
- Menggunakan bakteri Clostridium thermoaceticum
- Mampu mengubah gula menjadi asam asetat
- Temperatur proses sekitar 45- 65 oC; pH 2-5
- Memerlukan nutrisi yang mengandung karbon, nitrogen dan senyawa anorganik
- Kelebihan proses anaerob :
a) Mengubah gula menjadi sama asetat dengan satu langkah
b) Bakteri tumbuh dengan baik pada temperatur 60 oC. Perbedaan temperatur yang besar antara suhu media dengan suhu air pendingin memudahkan dalam pembuangan panas
c) Kontaminasi dengan organisme yang membutuhkan bisa diminimalisasi karena bekerja pada kondisi anaerob
d) Organisme yang hanya dapat hidup dalam kondisi mendekati pH netral akan mati karena operasi fermentasi dilakukan pada kondisi asam pH 4,5
- Kekurangan proses anaerob :
a) Kosentarasi asam asetat lebih rendah dibandingkan dengan proses aerob
b) Biaya proses lebih mahal dibandingkan dengan proses aerob
Ø Pemurnian
Distilasi/penyulingan
Dari distilasi bertingkat akan dihasilkan beberapa jenis asam asetat :
Ø Asam asetat glacial (99,5 %)
Ø Asam asetat teknis (80 %)
Secara komersial kadar asam asetat sebesar 6, 28, 30, 36, 60, 70, dan 80 %
B. Manfaat dan Penggunaan Produk
Beberapa Kegunaan asam asetat atau vinegar adalah sebagai berikut :
1. Asam asetat digunakan dalam produksi polimer seperti polietilena tereftalat, selulosa asetat, dan polivinil asetat, maupun berbagai macam serat dan kain.
2. Pengatur keasaman pada industri makanan
3. Pelunak air dalam rumah tangga
4. Minuman fungsional misal: cuka apel
5. Sebagai bahan baku untuk pembuatan bahan kimia lain :
- Vinil asetat
- Selulosa asetat
- Asetat Anhidrit
- Ester Asetat
- Garam Asetat
Langganan:
Postingan (Atom)