BAB I PENDAHULUAN

1
BAB I PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Selama ini pemanfaatan limbah pertanian dan industri makanan terfokus untuk
makanan ternak. Di samping nilai ekonomi yang rendah, juga belum menyerap
seluruh limbah tersebut. Oleh karena itu, diperlukan adanya alternatif peningkatan
nilai ekonomi dan pengembangan teknologi sehingga dapat melakukan diversifikasi
produk terhadap pemanfaatan limbah pertanian dan industri makanan yang ada.
Salah satu limbah pertanian yang jumlahnya cukup besar adalah bonggol jagung
(corn cobs). Jagung yang termasuk spesies Zea mays L. sebagaimana disebutkkan
pada gambar 1.1 merupakan tanaman semusim yang satu siklus hidupnya
diselesaikan dalam 80-150 hari dan juga salah satu tanaman pangan dunia yang
terpenting selain gandum dan padi Sebagai sumber karbohidrat utama di Amerika
Tengah dan Amerika Selatan, jagung juga menjadi alternatif sumber pangan pokok
penduduk di beberapa daerah di Amerika Serikat dan beberapa daerah di Indonesia,
seperti Madura dan Nusa Tenggara.
Kerajaan
Divisi
Kelas
Ordo
Familia
Genus
Spesies
Klasifikasi Ilmiah
Plantae
Angiospermae
Monocotyledoneae
Poales
Poaceae
Zea
Zea Mays L
Gambar 1.1 Klasifikasi ilmiah jagung
2
Selain sebagai komoditas pangan, jagung juga ditanam sebagai pakan ternak (daun
maupun bongkolnya), diambil minyaknya (dari biji), dibuat tepung (dari biji, dikenal
dengan istilah tepung jagung atau maizena), dan bahan baku pembuatan furfural
dalam industri (dari bonggolnya yang kaya akan pentosan).
Furfural atau sering disebut furaldehid dan 2-furfuraldehid, merupakan suatu
senyawa organik terpenting dari kelompok senyawa furan yang mempunyai gugus
aldehid pada atom nomor dua sebagaimana ditunjukkan pada gambar 1.2.
Furfural dapat diperoleh melalui reaksi sederhana di laboratorium, yaitu hidrolisis
1
dan dehidrasi dengan katalis asam . Senyawa ini merupakan cairan bening, pada
permukaanya yang jika berinteraksi langsung dengan udara akan berwarna kuning
hingga kecoklatan
2
dengan titik didih 161-162oC, rapat massa pada suhu 20oC
adalah 1,16 gr/cm3 , dan mempunyai indeks bias (ηD20 ) 1,525-1,527 pada tekanan
736 mmHg. Furfural merupakan senyawa yang kurang larut dalam air namun larut
dalam alkohol, eter, dan benzena.
O
O
H
Gambar 1.2 Rumus struktur furfural
Menariknya, dari beberapa penelitian disebutkan furfural dapat diproduksi dari
bonggol jagung dengan rendemen yang bervariasi.
Untuk furfural yang diperoleh
melalui refluks dan destilasi vakum rendemennya kurang dari 1 % 3, sedangkan
melalui destilasi dan destilasi vakum rendemen yang diperoleh lebih besar yaitu 1113 % 4, sementara dengan menggunakan model Waste Utilization Value pada suhu
optimum 150oC, furfural yang diperoleh sebesar 5,87 gr/L atau sekitar 0,5 % 5 .
3
Furfural memiliki aplikasi yang cukup luas dalam beberapa industri sebagai sumber
senyawa-senyawa turunannya. Di dunia hanya 13% saja furfural yang digunakan
secara langsung, selebihnya digunakan sebagai senyawa antara untuk berbagai
produk, seperti resin, pestisida dan ditransformasi menjadi produk turunannya antara
lain : furfuril alkohol dan asam furoik melalui reaksi Cannizaro 6, maltol melalui
furil etanol dari reaksi Grignard 7, dan lain-lain.
Kebutuhan furfural dan turunannya di dalam negeri meski tidak terlalu besar namun
jumlahnya terus meningkat sebagaimana ditunjukkan pada gambar 1.3. Hingga saat
ini seluruh kebutuhan furfural untuk dalam negeri diperoleh melalui impor. Impor
8
terbesar diperoleh dari Cina yang saat ini menguasai 72% pasar furfural dunia .
Gambar 1.3 Kebutuhan furfural dan furfuril alkohol di dalam negeri 8
Pengenalan dan pengembangan industri yang memproduksi furfural dan turunannya
baik skala kecil maupun skala besar selain diharapkan dapat memberi nilai tambah
bagi hasil samping pengolahan limbah pertanian yang tersedia dalam jumlah banyak
di Indonesia, juga dapat memenuhi kebutuhan dalam negeri sehingga mengurangi
angka impor dan meningkatkan nilai investasi di Indonesia.
4
Penelitian ini juga dapat memberikan nilai tambah dan kesempatan untuk lebih
mengenal, meningkatkan dan mengembangkan ketrampilan laboratorium sebagai
bekal dan motivasi penulis pada saat kembali ke sekolah, sehingga pelajaran kimia
dapat dibuat lebih menarik lagi bagi siswa-siswa.
Karena itu, berdasarkan sifat, beranekaragam rendemen furfural dan kegunaan
furfural dari bonggol jagung serta sebagai bekal pengembangan pembelajaran kimia
di sekolah, penulis tertarik untuk memproduksi furfural dari bonggol jagung dengan
menggunakan varietas bonggol jagung yang berbeda; bonggol jagung manis dari
Ciwidey, Kabupaten Bandung dan bonggol jagung tawar dari Cikeruh, Kabupaten
Sumedang.
I.2 Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. memproduksi furfural dari bongkol jagung (corn cobs)
2. mengevaluasi pengaruh konsentrasi NaCl dalam produksi furfural dari bonggol
jagung.
I.3 Ruang Lingkup
Pada penelitian ini dilakukan produksi furfural dari bonggol jagung (corn cobs)
dengan menggunakan varietas yang berbeda sehingga dapat diketahui besarnya
konversi furfural untuk berbagai varietas jagung.
Furfural yang disintesis
menggunakan asam sulfat 10% sebagai katalis dengan variasi suhu hingga diperoleh
suhu optimum dan memvariasikan konsentrasi NaCl dalam produksi furfural
tersebut. Untuk mengetahui sifat-sifat fisik dan kimia dari furfural yang dihasilkan,
maka dilakukan uji indeks bias, uji keberadaan gugus fungsi aldehid dengan pereaksi
Tollens, analisis gugus-gugus fungsi dengan Fourier Transform Infra Red (FTIR),
analisa adanya ikatan rangkap terkonyugasi dengan UV, analisa waktu retensi dan
5
kemurnian dengan GC, dan analisa waktu retensi, kemurnian dan massa molekul
menggunakan GC-MS.