Pemanfaatan galaktomanan ampas bubuk kopi sebagai bahan pembantu koagulan alami dalam pengolahan limbah sintetik zat warna kongo merah

Abstract

Sekitar 6 juta ton ampas bubuk kopi yang dihasilkan per tahunnya dari pengolahan buah kopi belum dimanfaatkan secara maksimal. Ampas bubuk kopi mengandung senyawa polisakarida (50  70 %-b dari biji kopi), dengan galaktomanan sebagai komponen utama. Galaktomanan banyak digunakan sebagai pengental, stabilizer emulsi dan zat aditif pada berbagai bidang industri; terutama karena sifatnya yang tidak beracun; juga sebagai serum antigen, pelarut dalam industri farmasi, terapi antifungal, dan antigenemia. Namun; penelitian galaktomanan ampas bubuk kopi belum pernah dilakukan, padahal potensinya sebagai salah satu sumber galaktomanan sangat besar. Galaktomanan ampas bubuk kopi berpotensi dimanfaatkan sebagai bahan pembantu koagulan dalam proses pengolahan limbah cair sintetis, mengingat galaktomanan memiliki kemampuan untuk membentuk larutan sangat kental dengan membentuk formasi gel melalui ikatan hidrogen. Galaktomanan sebagai bahan pembantu koagulan dari alam memiliki banyak keunggulan; antara lain bersifat non korosif, mampu menghasilkan 20 – 30% sludge yang lebih sedikit daripada koagulan kimiawi, dan biodegradable. Penelitian ini difokuskan pada pemanfaatan galaktomanan ampas bubuk kopi sebagai bahan pembantu koagulan. Perlakuan awal ampas bubuk kopi, mencakup pengeringan menggunakan tray drier pada temperatur 50 oC hingga diperoleh kadar air ±10%b serta pengecilan dan penyeragaman ukuran hingga lolos ayakan 80 mesh. Ekstraksi galaktomanan dilakukan menggunakan pelarut air pada pH netral secara batch dengan pengontakan secara dispersi pada temperatur 70 oC dan rasio ampas bubuk kopi terhadap pelarut sebesar 1:10 b/v. Pemisahan galaktoman dilakukan dengan cara pengendapan menggunakan etanol 96%-v dengan rasio volume etanol terhadap ekstrak sebesar 3:1. Endapan yang diperoleh dikeringkan pada temperatur 50 oC hingga kadar air <10%. Uji kinerja bahan pembantu koagulan galaktomanan dilakukan menggunakan jar test apparatus menggunakan koagulan FeCL3 untuk mengkoagulasi larutan zat warna kongo merah. Penelitian dilakukan pada berbagai dosis galaktomanan (0, 20, 40, 60, 80, 100, 120, dan 140 mg/L) dan konsentrasi zat warna (20, 30, 40, 50, 60, dan 70 mg/L). Gugus fungsi dari galaktomanan dianalisis melalui metode FTIR dan efektivitas kinerja galaktomanan sebagai bahan pembantu koagulan dievaluasi berdasarkan pengamatan penurunan konsentrasi zat warna dan volume sludge yang dihasilkan dari proses koagulasi. Karakterisasi galaktomanan ampas bubuk kopi mengindikasikan keberadaan gugus –OH, C – O, dan C – H dalam ikatan glikosidik yang terbukti berpotensi dalam proses kogulasi dan flokulasi. Performansi koagulasi meningkat seiring dengan peningkatan dosis galaktomanan hingga mencapai titik optimum pada 80 mg/L; dengan penurunan konsentrasi zat warna sebesar 42,6% dan volume sludge sebesar 11 mL/L. Sementara itu, pada variasi konsentrasi zat warna kongo merah, profil pengurangan zat warna dan volume sludge menurun seiring dengan peningkatan jumlah konsentrasi kongo merah yang digunakan. Pengurangan zat warna dan volume sludge tertinggi diperoleh pada konsentrasi kongo merah 20 ppm. Apabila dibandingkan dengan penggunaan koagulan FeCl3 saja, penambahan galaktomanan mampu meningkatkan pengurangan zat warna dan volume sludge dari 65,5% dan 12,2 mL/L menjadi 88,9% dengan volume sludge 33 mL/L.