Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VIII, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 15 Juni 2013, Vol 4, No.1, ISSN:2087-0922
PEMANFAATAN SERABUT KELAPA TERMODIFIKASI SEBAGAI BAHAN PENGISI BANTAL DAN MATRAS Sri Hartini, Andreas B. Wijaya, Nastassiah Widjojo, Maria Susilowati, Giwang Petriana Program Studi Kimia, Fakultas Sains dan Matematika Universitas Kristen Satya Wacana Jln. Diponegoro No. 52-60 Salatiga
[email protected] ABSTRAK Serabut kelapa atau coconut fiber adalah limbah dari industri perkebunan kelapa. Umumnya kandungan serat dalam serabut kelapa sebesar 65,38%. Kandungan serat yang tinggi dalam serabut kelapa dapat dimanfaatkan sebagai salah satu bahan alternatif pengisi bantal ataupun matras. Tujuan dari penelitian adalah memodifikasi serabut kelapa menjadi serabut kelapa yang siap digunakan sebagai bahan alternatif pengisi bantal ataupun matras. Penelitian ini dilakukan dengan metode bleaching, softening, dan drying. Pada proses bleaching dengan menggunakan larutan pengelantang, serabut kelapa menunjukkan adanya perubahan warna menjadi putih kekuningan. Kemudian hasil serabut kelapa yang telah melalui proses bleacing dilakukan softening dengan menggunakan minyak nabati, hasil yang diperoleh adalah serabut kelapa menjadi lebih lembut. Selanjutnya serabut kelapa yang telah melalui proses softening dikeringkan dan menghasilkan serabut kelapa kering. Hasil akhir yang berupa serabut kelapa dengan tekstur yang lebih lembut, dan warna yang lebih terang dapat digunakan sebagai bahan alternatif pengsisi bantal ataupun bahan tambahan dalam pembuatan matras. Kata kunci : Serabut kelapa, serat.
PENDAHULUAN Perkembangan Home Industry di Indonesia yang berkembang dengan pesat, berdampak pada meningkatnya perekonomian masyarakat kecil. Salah satu jenis Home Industry yang sedang populer, adalah indusri tekstil. Misalnya, untuk pembuatan seprei, bantal, guling, dll. Dalam pembuatannya, bahan baku yang biasa digunakan adalah kapuk dan dakron. Kapuk dan dakron sering digunakan dalam skala besar karena selain elastis, murah, bahan ini memiliki tekstur lembut. Dibalik teksturnya yang lembut, kapuk dan dakron memiliki dampak yang cukup berbahaya untuk manusia. Dari segi kesehatan, kapuk merupakan tempat hidupnya tungau, dan serat kapuk sendiri dapat menimbulkan alergi. Begitu pula dakron untuk bahan pengisi bantal karena debu dapat tertinggal di dalamnya [7]. Serabut kelapa (Cocos nucifera L) yang ada di Indonesia biasanya hanya langsung diekspor ke
negara-negara maju lainya. Hanya beberapa daerah saja yang telah berhasil mengembangkan variasi produknya, seperti Lampung, yang telah berhasil menjadi eksportir serabut. Padahal kalau serabut kelapa itu sedikit dipoles, maka bisa memiliki nilai lebih yang menguntungkan. Selama ini pemanfaatan serabut kelapa di Indonesia kebanyakan hanya dipakai sebagai bahan pembuatan keset. Padahal, serabut kelapa sebenarnya memiliki nilai jual ekonomi yang cukup tinggi[4]. Banyak produk yang bisa dihasilkan dari pengolahan serabut kelapa. Indonesia sendiri mempunyai persebaran tanaman kelapa yang cukup besar jika dibandingkan dengan negara lainnya seperti Philipina, India, Sri Lanka, dll. Contoh pemanfaatan serabut kelapa misalnya seperti untuk pembuatan matras (tempat tidur kecil), jok sepeda motor (tempat duduk sepeda motor), untuk pengisi bantal (bisa digunakan
395
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VIII, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 15 Juni 2013, Vol 4, No.1, ISSN:2087-0922
sebagai pengganti busa), dll [8]. Meskipun serabut kelapa memiliki jenis tekstur yang sedikit kasar, tapi dengan beberapa tahap pengolahan berupa bleaching, softening dan drying maka serabut kelapa yang kasar dapat mempunyai tekstur yang hampir menyerupai woll ataupun benang. Bila dicermati, maka serabut kelapa merupakan bagian yang cukup besar dari buah kelapa, yaitu 35 % dari berat keseluruhan buah. Serabut kelapa terdiri dari serat dan gabus yang menghubungkan satu serat dengan serat lainnya. Serat adalah bagian yang berharga dari serabut. Setiap butir kelapa mengandung serat 525 gram (75 % dari serabut), dan gabus 175 gram (25 % dari serabut) [3]. Serabut kelapa dapat menjadi bahan baku tali, anyaman keset, matras, jok kendaraan [1, 2]. Dari serabut kelapa ini dapat diperoleh serat matras, serat berbulu dan sekam/dedak atau gabus. Serat matras digunakan untuk pengisi jok, penyaring dan matras. Serat berbulu digunakan untuk sikat pembersih, sapu, dan keset. Sedangkan sekam/gabus digunakan sebagai media tanam dan 1. pupuk kalium. [6]. Serabut kelapa dengan tekstur berupa serat kasar mengandung selulosa yang cukup besar. Selulosa adalah senyawa seperti serabut liat, tidak larut dalam air, dan ditemukan dalam dinding sel pelindung tumbuhan. Warna coklat atau hitam yang dihasilkan dari serabut kelapa, karena adanya senyawa tannin yang membuat warna dari serabut kelapa berubah dari warna putih ke warna coklat atau hitam. Selain itu reaksi kimia ini menyebabkan serabut kelapa menjadi keras dan kaku. Tannin adalah salah satu senyawa fenolik yang dapat berfungsi sebagai antioksidan bagi makhluk hidup. Antioksidan inilah yang berperan sebagai senyawa untuk meredam dampak negatif dari radikal bebas yang dihasilkan oleh tubuh. Pengurangan kandungan senyawa tannin dalam serabut kelapa dilakukan dengan proses bleaching dengan larutan pengelantang. Sifat dari larutan pengelantang yang mampu melarutkan tannic acid dalam serabut kelapa menghasilkan serabut kelapa
dengan warna yang lebih putih. Untuk melembutkan tekstur dari serabut kelapa digunakan minyak nabati karena banyaknya penggunaan minyak nabati untuk melembutkan dalam sabun. Selain itu minyak nabati merupakan trigliserida yang mengandung 90% asam ricinoleat. Berdasarkan penjelasan diatas maka tujuan dari penelitian ini adalah untuk memodifikasi serabut kelapa dan pemanfaatan serabut kelapa termodifikasi sebagai bahan alternatif pengisi dalam bantal ataupun sebagai bahan substitusi pembuatan matras. BAHAN DAN METODE Bahan Alat dan Bahan yang digunakan adalah ember, panci, pengaduk, kompor gas, kolf, kompor listrik, oven, desikator, reflux, larutan pengelantang, coconut fiber, minyak nabati, silicon rubber, cetakan, HCl 20 %, dan NaOH 3M. Metode Modifikasi Serabut kelapa a. Preparasi sampel Serabut kelapa (Gambar 1) ditimbang 5 gram dan dimasukkan ke dalam beaker glass.
Gambar 1. Serabut kelapa (Cocofiber) b. Pemutihan (bleaching) Proses pemutihan (Gambar 2) ini dilakukan untuk menghilangkan warna coklat pada serabut kelapa dengan cara merendam serabut kelapa dalam 100 ml larutan pengelantang dan diaduk-aduk hingga tidak terjadi perubahan warna lagi. Proses bleaching ini dilakukan sampai warna berubah menjadi kuning kecoklatan dan diulang sebanyak tiga kali perendaman.
396
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VIII, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 15 Juni 2013, Vol 4, No.1, ISSN:2087-0922
Gambar 2. Proses Bleaching c. Softening Pada proses softening (Gambar 3) dilakukan dengan memakai minyak nabati. Hasil serabut kelapa setelah melalui proses bleaching kemudian direndam dalam 20 ml minyak nabati. Proses ini diulang sebanyak dua kali untuk mendapatkan serabut yang benar-benar halus.
Gambar 3. Cocofiber hasil Softening d. Drying Setelah dilembutkan dengan memakai minyak nabati, serabut kemudian dikeringkan. Tujuan dari pengeringan ini untuk menghilangkan minyak yang ada di dalam serabut. Proses pengeringan dilakukan dengan mengeringkan serabut langsung dibawah sinar matahari. Pengeringan ini dilakukan selama 1-2 hari.
Analisis Protein Menggunakan Metode Biuret [5] 0,15 g tembaga (II) sufat (CuSO4.5H2O) ditambah dengan 0,6 g Natrium k\Kalium Tartrat, kemudian dilarutkan dengan 50 mL akuades. Selanjutnya ditambahkan 30 mL NaOH 10% dan akuades sampai garis tera labu ukur 100 ml dan larutan dihomogenisasikan. Pembuatan larutan standar bovin serum albumin (BSA 10 mg/mL) dilakukan dengan melarutkan 0,1g BSA dengan akuades dalam labu ukur 10 mL. Selanjutnya, dibuat kurva standar protein metode Biuret dengan membuat seri pengenceran BSA. Semua larutan didiamkan selama 30 menit dan diukur absorbansi pada λ 550 nm. Analisis kadar protein terlarut sampel dilakukan dengan cara menimbang 2 gram sampel dan dimasukkan dalam labu ukur 50 mL. Selanjutnya digenapkan dengan akuades sampai garis tera. 0,5 mL sampel dimasukkan kedalam tabung reaksi dan ditambah 2 mL reagen Biuret, kemudian didiamkan selama 30 menit dan diukur absorbansinya pada λ 550 nm. 2. Analisis Karbohidrat Sampel yang dipakai pertama-tama dihaluskan dengan menggunakan blender, sebelum ditimbang sample dihomogenkan. Sampel ditimbang sebanyak 5,0132 g.
Analisa kadar serat (metode gravimetri) Analisa kadar serat dalam serabut kelapa dilakukan dengan metode gravimetri sebagai berikut: Sampel sebanyak 5 gram dimasukkan dalam kolf, ditambahkan 50 ml HCl 20 % dan direfluks selama 30 menit kemudian disaring dan dicuci dengan air panas. Filtrat ditambah dengan 50 ml NaOH 3 M kemudian direfluks selam 30 menit. Filtar disaring, dicuci dengan air panas dan dioven selama 1 malam kemudian didesikator dan ditimbang massa seratnya.
397
Sampel yang ditimbang dalam Erlenmeyer kemudian ditambahkan HCl 3% sebanyak 200 mL. Selanjutnya campuran dipanaskan dengan menggunakan pendingin tegak, selama 3 jam. Setelah dipanaskan, sampel dalam Erlenmeyer dinetralkan dengan larutan NaOH 30%, sampai sampel dan campuran didalamnya netral, untuk mengetahui apakah larutan sudah mencapai netral maka diperlukan uji kualitatif dengan menggunakan kertas lakmus biru. Jika larutan tidak berubah warna maka larutan sudah netral. Setelah larutan netral, kemudian ditambahkan CH3COOH atau asam lemah, penambahan
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VIII, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 15 Juni 2013, Vol 4, No.1, ISSN:2087-0922
asam asetat ini dimaksudkan agar larutan dalam suasana sedikit asam.
Analisis kadar lemak menggunakan metode ekstraksi Soxhlet.
Selanjutnya larutan dipindahkan dalam labu ukur 500 mL, dan ditambahkan aquadest sampai tanda batas, dan disaring. Lalu larutan dikocok sampai larutan homogen. Setelah itu larutan tersebut dipipet 5 mL dengan pipet volume dan dimasukan dalam Erlenmeyer 500 mL.
4. Analisis Kadar Abu [5] Kadar abu dinalisis dengan pengabuan cara kering menggunakan furnace.
Setelah sampel dimasukan dalam Erlenmeyer 500 mL, kemudian ditambahkan larutan luff schrool sebanyak 25 mL, dan 15 mL aquades. Kemudian sampel dipanaskan dengan pendingin tegak.
Uji Coba Pembuatan Produk Matras dan Bantal Pembuatan matras dilakukan dengan mencampur cocopeat dengan rubber silicon. Sedangkan pembuatan bantal dilakukan dengan mengisi kantung bantal dengan cocofiber yang sudah disiapkan.
5. Analisis gula reduksi [5] Analisis gula reduksi menggunakan metoda Luff Schoorl
Campuran tersebut ditambahkan batu didih untuk mencegah terjadinya letupan (bumping). Proses pemanasan, diusahakan larutan mendidih dalam waktu 3 menit dan biarkan mendidih selama 10 menit, hal ini dimaksudkan agar proses reduksi berjalan sempurna, dan Cu dapat tereduksi dalam waktu kurang lebih 10 menit.
HASIL DAN DISKUSI Pada penelitian ini dilakukan uji analisa kandungan serat dengan metode gravimetri. Selain dilakukan uji kandungan serat, diperoleh data lain yaitu kandungan protein, karbohidrat, lemak, gula reduksi, kadar air dan kadar abu (Tabel 1). Tabel 1. Kandungan Gizi dalam Coco Fiber No. Coco Fiber Kadar % 1 Air 4,13 (w/w) 2 Protein 1,28 (w/v) 3 Karbohidrat 18,95 (w/v) 4 Lemak 3,43 (w/w) 5 Serat Kasar 65,38 (w/w) 6 Abu 2,37 (w/w) 7 Gula Reduksi 0,28 (w/w)
Campuran tersebut kemudian didinginkan dalam bak yang berisi es. Agar pendinginan berlangsung cepat, maka pendinginan dengan es perlu dilakukan. Setelah campuran dingin kemudian ditambahkan KI 20% sebanyak 15 mL dan H2SO4 25% perlahan-lahan. Reaksi tersebut ditandai dengan timbulnya buih dan warna larutan menjadi coklat. Larutan tersebut kemudian dititrasi cepat dengan menggunakan larutan tio sulfat (Na2S2O3) 0,1 N. titrasi cepat dilakukan untuk menghindari penguapan KI. Indikator yang dipergunakan adalah amilum. Penambahan indicator amilum dilakukan setelah campuran mendekati titik akhir, hal ini dilakukan karena apabila dilakukan pada awal titrasi maka amilum dapat membungkus iod dan mengakibatkan warna titik akhir menjadi tidak terlihat tajam. 3. Analisis Lemak [5]
Dari hasil pengukuran kadar serat serabut kelapa, jumlah kadar serat sebesar 65,38%. Oleh sebab itu, serabut kelapa dapat diaplikasikan untuk bahan pengisisi di dalam bantal ataupun bahan substitusi dalam pembuatan matras. Kadar serat yang tinggi dalam serabut kelapa dikarenakan kandungan suatu polimer yang disebut dengan selulosa. Selulosa adalah senyawa seperti serabut liat, tidak larut dalam air, dan ditemukan dalam dinding sel pelindung tumbuhan. Selulosa merupakan bagian dari polisakarida
398
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VIII, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 15 Juni 2013, Vol 4, No.1, ISSN:2087-0922
struktural yang memberikan perlindungan, bentuk, dan daya penyangga terhadap sel atau jaringan, dalam hal ini khususnya endosperm buah kelapa. Pengolahan serabut kelapa sebagai bahan pengisi dalam bantal dan bahan tambahan dalam pembuatan matras, adalah salah satu alternatif untuk mengurangi limbah dari serabut kelapa yang selama ini jarang dimanfaatkan sebagai salah satu hasil samping komoditas perkebunan kelapa yang bermanfaat. Dengan adanya pengembangan teknologi dalam aplikasi secara tepat, serabut kelapa terbukti mampu menghasilkan nilai ekonomis yang cukup besar. Model bantal yang berisi modifikasi cocofiber dan cocopeat dapat dilihat di Gambar 4 dan 5 dibawah ini.
[ 1] Abdullah, A., Shamsul B. J., Mazlee M. N. dan Kamarudin H., Composite Cement Reinforced Coconut Fiber: Physical and Mechanical Properties and Fracture Behavior. Australian Journal of Basic and Applied Sciences, 5(7): 1228-1240, 2011 ISSN 19918178 [2] Anonim. 2008. Prospek Pengolahan Hasil Samping Buah Kelapa. http://www.blogster. com/thewastegold/prospek-pengolahan-hasilsamping-buah-kelapa. Diunduh tanggal 19 november 2009 [3]
Anonim1. 2009. Pemanfaatan Serabut dan Tempurung Kelapa serta Cangkang Sawit untuk Pembuatan Asap Cair. diunduh tanggal 15 November 2009.
[3] Anonim2. 2009. Bisnis Emas Serabut Kelapa. http://produkkelapa.wordpress. com/2009/08/12/bisnis-emas-serabut-kelapa/. Diunduh tanggal 15 November 2009 [4] Asasutjarit, C., S. Charoenvai, J. Hirunlabh
and J. Khedari, 2009. Materials and mechanical propertiesof pretreated coirbased green composites, Composites: Part B, 40: 633-637
Gambar 4. Model Bantal Berisi Cocofiber
[5] C.S. James, Blackie. 2009. Academic and Professional - General overview of food analysis techniques. Woodhead Publishing, Cambridge, UK. [6] Marthatiahu, C., 2009. Maksimalisasi Kelapa. http://jefrihutagalung.wordpress. com/2009/08/30/maksimalisasi-kelapa-part1/. Diunduh tanggal 15 November 2009
Gambar 5. Model Jok Berisi Cocopeat KESIMPULAN Kandungan serat yang terdapat dalam serabut kelapa sebesar 65,38%. Maka hasil pengolahan serabut kelapa (cocofiber) dapat dimanfaatkan sebagai bahan alternatif pengisi bantal dan serbuk kulit kelapa (cocopeat) dapat digunakan sebagai bahan tambahan dalam pembuatan matras.
[7] Gunawan, Rahman. 2006. Dimana beli dakron atau silikon kiloan. http://www.mailarchive.com/
[email protected]/msg130673.html Diunduh tanggal 15 November 2009 [8] Keyvani, S.A. and N. Saeki., 1997. Behavior of fiber concrete composites using recycled
DAFTAR PUSTAKA
399
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VIII, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 15 Juni 2013, Vol 4, No.1, ISSN:2087-0922
steel shavings,The Journal of Solid Waste Technology and Management, 24(1): 1-8
400
Prosiding Seminar Nasional Sains dan Pendidikan Sains VIII, Fakultas Sains dan Matematika, UKSW Salatiga, 15 Juni 2013, Vol 4, No.1, ISSN:2087-0922
Nama Penanya
: Barry. F
Instansi
: UKSW
Pertanyaan
: Bagaimana daya tahannya ?
Jawaban
: Tahan, karena tidak menghasilkan debu
401