Mengenal Apa Itu Limbah industri pangan

Dipublikasikan oleh Dias Perdana Putra

27 Maret 2024, 06.19

Limbah industri pangan

Untuk mengatasi permasalahan limbah makanan, diperlukan teknologi berkelanjutan yang dimulai dari tahap reduksi, reuse (penggunaan kembali), recycling (daur ulang), dan recovery (pemulihan). Reduksi dilakukan dengan mengubah limbah menjadi bahan lain yang memiliki kualitas lebih baik; reuse dapat dilakukan di dalam pabrik yang bersangkutan atau oleh pabrik lain; proses daur ulang melibatkan perubahan limbah menjadi produk yang memiliki nilai jual dan tambah; serta pemulihan untuk mendaur ulang air dan minyak/lemak. Penanganan limbah dalam konteks ini lebih bersifat mengobati daripada mencegah, dan melibatkan serangkaian kegiatan seperti pengurangan limbah/reduksi, pengumpulan dan penyimpanan sementara limbah untuk kemudian diangkut dan dibawa ke tempat pembuangan limbah, pemanfaatan limbah yang bisa berupa daur ulang atau penggunaan kembali, serta perlakuan penanganan limbah.

Penanganan secara fisika

Pengayakan

Pengayakan merupakan proses yang bertujuan untuk menghilangkan partikel besar yang dapat menyumbat aliran limbah saat dilakukan perlakuan penanganan selanjutnya. Salah satu jenis ayakan yang sering digunakan dalam industri adalah ayakan bergetar, terutama dalam industri yang menggunakan bahan baku berupa buah dan sayur. Ayakan bergetar ini membantu memisahkan partikel besar sehingga proses selanjutnya dapat berjalan lancar.

Sedimentasi

Proses sedimentasi dilakukan dalam kolam atau baskom yang didesain untuk memastikan aliran limbah tetap berlangsung secara terus-menerus. Sedimentasi merupakan proses pemisahan antara padatan dan cairan limbah secara gravitasi yang seringkali terjadi secara alami tanpa menggunakan bantuan bahan kimia. Metode pemisahan ini sering digunakan dalam penanganan limbah di pabrik gula, pengolahan daging, dan industri pengolahan ikan.

Flotasi

Flotasi adalah proses pemisahan bahan yang tersuspensi dalam cairan encer berdasarkan perbedaan spesifik gravitasi. Proses ini melibatkan penggunaan gelembung udara untuk mengangkat partikel padat sehingga mengapung ke permukaan cairan. Dalam industri pangan, metode pemisahan ini sering digunakan untuk menghilangkan protein terlarut pada kedelai.

Kristalisasi

Kristalisasi adalah proses pembentukan partikel padat pada fase homogen. Metode ini efektif digunakan untuk memisahkan substansi murni dari suatu campuran, dan seringkali digunakan untuk memurnikan bahan organik maupun anorganik.

Sentrifugasi

Sentrifugasi merupakan metode yang digunakan untuk memisahkan bahan tersuspensi dengan meningkatkan gaya gravitasi. Proses ini sering digunakan dalam industri pembuatan minyak ikan.

Penanganan secara kimia

Pengendapan

Pengendapan merupakan proses perubahan bahan terlarut menjadi bahan yang tidak larut dengan penambahan bahan kimia ke dalam suatu medium cairan.

Flokulasi

Flokulasi adalah proses di mana partikel yang terdispersi dalam limbah larut. Proses ini tergantung pada faktor-faktor seperti laju aliran, kedalaman kolam atau wadah, konsentrasi partikel, dan ukuran partikel.

Penanganan limbah cair

Limbah cair yang berasal dari pabrik makanan seringkali memiliki tampilan keruh karena kandungannya yang tinggi akan permintaan oksigen biokimia (BOD), minyak dan lemak, partikel-padat yang terlarut, serta bahan kimia seperti nitrogen dan fosfor.

Pabrik-pabrik makanan yang menghasilkan limbah cair meliputi industri pengolahan gula tebu, pembuatan tepung singkong, dan proses fermentasi alkohol menggunakan molase atau sirup gula. Perlakuan anaerobik seringkali menjadi pilihan dalam pengelolaan limbah cair. Dalam kondisi anaerobik atau ketika kadar oksigen rendah, bakteri mampu memecah limbah secara efisien.

Kolam anaerobik biasanya memiliki kedalaman antara 15 hingga 20 kaki, dengan waktu pengolahan limbah berkisar antara 2 hingga 20 hari. Pada industri pengolahan kentang, sekitar 75-80% dari permintaan oksigen kimia (COD) dapat dihilangkan.

Limbah cair yang telah diolah dapat didaur ulang dengan mengirimkannya ke kolam oksidasi atau kolam stabilisasi untuk penggunaan di pertanian. Oksigen dalam proses ini dihasilkan oleh populasi alga atau ganggang.

Parameter kualitas air

Beberapa parameter yang dipakai untuk menentuan standar kualitas air adalah sebagai berikut : 

Oksigen terlarut

Ketika limbah mencampur dengan air, mikroorganisme akan memecahnya menjadi karbon dioksida dengan membutuhkan oksigen terlarut dalam air. Tingkat kebutuhan oksigen terlarut ini sangat dipengaruhi oleh konsentrasi limbah. Semakin tinggi konsentrasi limbah, semakin aktif mikroorganisme dalam proses penguraian, sehingga kebutuhan oksigen juga meningkat. Sebaliknya, semakin rendah konsentrasi limbah, semakin lambat proses deoksigenasi berlangsung.

Suhu

Suhu sangat berpengaruh baik terhadap kelarutan oksigen maupun aktivitas mikroorganisme. Oleh karena itu, alat pendingin sangat dibutuhkan dalam perlakuan penanganan limbah.

Kebutuhan oksigen

Kebutuhan akan oksigen adalah jumlah oksigen yang diperlukan untuk proses degradasi agar mikroorganisme pengurai dapat berfungsi secara optimal.

Biochemical Oxygen Demand (BOD) terdiri dari dua bentuk, yaitu padatan dan zat terlarut. Dalam penanganan limbah buah dan sayuran, lebih dari 85% BOD terdiri dari zat terlarut.

Chemical Oxygen Demand (COD) sering digunakan untuk mengukur kekuatan limbah melalui reaksi kimia antara unsur-unsur dalam limbah cair dengan reagen yang digunakan dalam uji COD tersebut. Banyak unsur dalam limbah cair yang tidak terurai secara biologis, tetapi dapat teroksidasi secara kimia, sehingga nilai COD biasanya lebih tinggi dari nilai BOD. Satuannya adalah miligram per liter.

Total Oxygen Demand (TOD) dan Total Organic Carbon (TOC) melibatkan pengambilan sampel limbah untuk dibakar dalam tungku api. Total kebutuhan oksigen adalah jumlah oksigen yang dibutuhkan selama proses pembakaran, sementara total karbon organik adalah jumlah karbon yang dihasilkan selama proses pembakaran tersebut berlangsung.

Padatan tersuspensi

Padatan tersuspensi dalam limbah menjadi parameter penting karena beberapa alasan berikut:

Bahan organik yang tidak larut dapat membentuk lapisan busa di permukaan kolam atau aliran air, mirip dengan busa yang terbentuk di kolam yang mengalirkan air. Busa tersebut tidak hanya mengganggu secara visual, tetapi juga menghalangi transfer oksigen ke dalam air dan menghambat penetrasi cahaya ke dalam air.

Kehadiran bahan terlarut yang menyebabkan air menjadi keruh bukan hanya menghalangi masuknya oksigen dan cahaya ke dalam air, tetapi juga berpotensi merugikan makhluk hidup yang ada di dalam air.

Bahan terlarut yang berat cenderung mengendap dalam aliran yang lambat, sehingga lama kelamaan dapat membentuk endapan. Meskipun endapan tersebut mungkin mengandung oksigen yang cukup untuk mendukung proses penguraian limbah secara anaerobik, namun dapat meningkatkan risiko terbentuknya gas yang menyebabkan bau yang tidak diinginkan.

Aliran limbah

Menghitung laju aliran dengan tepat adalah kunci penting dalam menentukan beban hidrolik dan mengestimasi beban organik yang berasal dari limbah kotor. Hal ini memungkinkan pengelolaan limbah yang efisien dan optimal.

Pemanfaatan limbah industri pangan memiliki dampak besar dalam mengurangi volume limbah dan menciptakan peluang baru serta manfaat dalam sistem produksi makanan. Dengan memanfaatkan limbah pangan, kita dapat mengurangi jumlah limbah yang dihasilkan oleh industri pangan, serta membuka pintu untuk pemanfaatan sumber daya yang sebelumnya dianggap sebagai limbah. Hal ini tidak hanya menguntungkan dari segi lingkungan dengan mengurangi limbah, tetapi juga dapat menjadi sumber potensial untuk menghasilkan produk baru atau energi.

Limbah dari umbi-umbian

Bubur kentang, yang merupakan sisa dari kentang yang telah diparut setelah proses ekstraksi pati, memiliki berbagai potensi penggunaan yang bermanfaat. Bubur kentang dapat berfungsi sebagai sumber pektin dalam kondisi alkali atau basa. Selain itu, bubur kentang dapat digunakan sebagai alternatif untuk serat kayu dalam pembuatan kertas untuk kemasan pangan, serta sebagai substrat dalam proses pembuatan ragi dan produksi vitamin B12.

Kulit singkong juga memiliki berbagai aplikasi yang bermanfaat. Kulit singkong sering digunakan sebagai substrat untuk produksi enzim seperti selulase, alpha-amilase, glukoamilase, dan xylanase. Penggunaan kulit singkong sebagai substrat ini membantu dalam produksi enzim yang penting dalam berbagai proses industri, seperti industri pangan dan farmasi.

Limbah dari sayur dan buah

Limbah yang dihasilkan dari buah dan sayuran memiliki potensi besar untuk dimanfaatkan dalam tujuan fortifikasi pangan. Melalui proses pengolahan, limbah ini dapat diubah menjadi zat-zat penting seperti polifenol, serat pangan, minyak esensial, pigmen, enzim, dan asam organik. Sebagai contoh, limbah dari buah jeruk dan nanas dapat dijadikan sebagai pakan hewan yang bergizi, serta dapat dimanfaatkan dalam pembuatan sirup gula yang bermanfaat. Dengan memanfaatkan limbah buah dan sayuran secara efektif, kita dapat mengurangi limbah organik yang dihasilkan oleh industri makanan dan menciptakan produk tambahan yang bernilai dari sumber daya yang sebelumnya dianggap sebagai limbah.

Limbah perikanan

Limbah yang dihasilkan dari industri perikanan dan kelautan berasal dari berbagai tahap produksi, mulai dari penangkapan ikan hingga distribusi ke pasar. Limbah cair dari industri perikanan tangkap dan budidaya umumnya berasal dari penggunaan minyak sebagai sumber tenaga pada mesin penggerak. Jika digunakan dalam jumlah besar, minyak ini dapat mengancam kehidupan laut. Sementara itu, limbah dari pengolahan ikan biasanya berupa bahan organik yang mudah terurai dan tidak terlalu berbahaya bagi lingkungan jika jumlahnya banyak.

Limbah cair dari industri perikanan dapat diolah menjadi pupuk organik cair untuk digunakan dalam pertanian. Kulit dan tulang ikan juga dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan penstabil makanan, sementara jeroan ikan bisa menjadi pakan ternak untuk sapi, domba, dan unggas.

Disadur dari: https://id.wikipedia.org/wiki/Limbah_industri_pangan