Manajemen Pengelolaan Limbah Bunga dari Canang Sari dan Penentuan Kondisi Optimum Proses Ekstraksi Pewarna Alami
Audina Setya Fitriana, Prof. Dr. Ir. Edia Rahayuningsih, M.S., IPU ; Ir. Rochim Bakti Cahyono, S.T., M.Sc., Ph.D., IPM
2024 | Tesis | MAGISTER TEKNIK PENGENDALIAN PENCEMARAN INDUSTRIAL
Canang sari merupakan salah satu sarana dalam
peribadahan dalam Agama Hindu di Bali, yang dilakukan setiap hari. Karenanya ditimbulkan
limbah canang sari, yang sebagian terdiri dari bunga, dalam kapasitas besar.
Saat ini limbah bunga canang sari yang dihasilkan belum di manfaatkan secara
optimal dan belum ada sistem yang terstruktur didalam pengumpulan serta
pemilahannya. Canang sari terdiri dari berbagai jenis bunga, salah satunya
bunga pacar air (Impatiens balsamina). Limbah bunga pacar air mengandung
senyawa antosianin dan memberikan warna merah keunguan, sehingga sangat
potensial sebagai bahan baku pewarna alami. Tujuan dari penelitian ini yaitu
untuk menentukan sistem pengumpulan hingga ke pemisahaan limbah bunga setelah
digunakan dalam upacara keagamaan umat Hindu dalam model kawasan, melakukan uji fitokimia dan menentukan
kondisi operasi optimum proses ekstraksi pewarna alami dari bunga pacar air.
Pengumpulan data
dilakukan dengan wawancara, kuesioner, dan observasi. Responden riset ini
adalah Pegawai Dinas Lingkungan Hidup dan masyarakat di 5 kecamatan di
Kabupaten Buleleng. Total responden sebanyak 100 orang. Dari hasil kuisioner
tersebut dapat diketahui perilaku masyarakat pengelolaan limbah canang sari
pada saat ini. Selanjutnya dapat dijadikan dasar penyusunan sistem pengumpulan
limbah canang sari yang efektif dan memenuhi syarat sebagai bahan baku pewarna
alami. Untuk mengetahui kualitas bunga terhadap waktu pengumpulan, dilakukan
ekstraksi pewarna alami dari limbah bunga pacar air pada berbagai waktu
pengumpulan. Durasi waktu pengamatan yaitu: 1
hari sampai 7 hari, dari setelah canang sari selesai digunakan untuk
peribadatan. Analisis kandungan pewarna alami pada ekstrak dilakukan dengan
beberapa pengujian yaitu uji fitokimia, gravimetri, dan spectrofotometri
UV-VIS. Kesimpulan yang dapat diambil yaitu, sistem pengumpulan limbah bunga
dilakukan pada dua kategori lokasi, yaitu tempat ibadah dan tempat bukan tempat
ibadah. Waktu pengumpulan setiap 2 hari sekali, dengan transaksi jual beli.
Sistem pemilahan limbah bunga dilakukan dengan menyediakan tempat sampah
berwarna biru untuk limbah bunga dan berwarna abu-abu untuk limbah lainnya.
Limbah bunga yang dikumpulkan setiap 2 hari sekali, menghasilkan kadar zat
pewarna alami tertinggi dibanding waktu pengumpulan lainnya yaitu, sebesar
59,0481 gram pewarna per gram bunga kering, dengan kadar antosianin yaitu
sebesar 32,06185 mg/l.
Ekstraksi pewarna alami
dari bunga pacar air ini dengan menggunakan pelarut aseton dan etanol dan
menggunakan bahan baku pacar air dengan kondisi pengeringan 1-7 hari. Untuk
mengetahui kandungan kimiawi dan stabilitas kimia dilakukan secara fitokimia,
gravimetri, dan spectrofotometri UV-VIS. Optimasi proses ekstraksi dilakukan
dengan metode eksperimental yaitu Response Surface Methodology dengan
tipe Central Composite Design (CCD), menggunakan bantuan program Design Expert
13. Desain eksperimen proses ekstraksi menggunakan 3 faktor sebagai variabel
bebasnya, yaitu antara lain pH 1 – 4; suhu 40 – 70 0C; dan waktu
ekstraksi 5 – 60 menit, dengan respon berupa kadar antosianin dari bunga pacar
air. Percobaan dilakukan sebanyak 20 kali. Sedangkan variable kontrol pada
proses ekstraksi yaitu basis rasio bahan : pelarut sebesar 6,25 gr sample bahan
: 100 ml pelarut dan kecepatan pengaduk sebesar 300 rpm.
Kadar pewarna alami total pada kondisi bunga pacar air dengan waktu pengeringan
1 hari dan 7 hari sebesar 60,3567 % gr pewarna alami/gr bunga kering dan 22,6484
%gr pewarna alami/gr bunga kering. Kadar Antosianin pada kondisi bunga pacar
air dengan waktu pengeringan 1 hari dan 7
hari sebesar 33,7985 mg/l dan 10,8876 mg/l. Kondisi operasi optimum proses
ekstraksi pewarna alami yaitu pada pH 2,844 ; suhu 63,849 0C; dan
waktu 16,148 menit dengan perolehan kadar antosianin sebesar 18,049 mg/l.
Canang
Sari is one of the means of worship in Balinese Hinduism and is performed
daily. This generates a large amount of canang sari waste, some of which
consists of flowers. Currently, the Canang Sari flower waste is not being
optimally utilised and there is no structured system for collecting and sorting
it. Canang sari is made from various types of flowers, one of which is pacar
air (Impatiens balsamina). Pacar Air (Impatiens Balsamina) flower waste
contains anthocyanin compounds and gives a purplish red colour, so it is very
potential as a raw material for natural dyes. The aim of this research is to
determine the collection system for segregation of flower waste after use in
Hindu religious ceremonies in an area model, to conduct phytochemical tests and
to determine the optimum operating conditions for the extraction process of
natural dyes from henna flowers.
The
data was collected by interviewing, questionnaire and observing. The
respondents in this research were staff of the environmental authority and
communities in 5 sub-districts at Buleleng regency. The total of respondents
was 100 participants. From the results of the questionnaire, the current
behaviour of the community in managing canang sari waste can be identified.
Then, it can be used as basis for the preparation of an effective canang sari
waste collection system and qualified as natural dye raw-material. To determine
the quality of flowers for collection time, natural dye extraction from pacar
air flower waste was carried out at various collection times. The duration of
observation time: 1 to 7 days after the canang sari is used for worship.
Analysis of the natural dye content in the extract was carried out with several
tests, used phytochemical, gravimetry, and UV-VIS spectrophotometry tests. The
conclusion that can be drawn is that the flower waste collection system is
carried out in two categories of locations, at places of worship and non-places
of worship. Collection time is every 2 days, with buying and selling
transactions. The flower waste sorting system is carried out by providing blue
bins for flower waste and grey bins for other waste. Flower waste collected
every 2 days, produces the highest natural dye content compared to other
collection times, at 59.0481% grams of dye per gram of dried flowers, with
anthocyanin content at 32.06185 mg/l.
Extraction
of natural dyes from pacar air (Impatiens Balsamina) flowers using acetone and
ethanol solvents and pacar air flower raw materials with drying conditions of
1-7 days. Phytochemical, gravimetric and UV-VIS spectrophotometry were carried
out to determine the chemical content and chemical stability. The optimisation
of the extraction process was carried out using the experimental method, namely
Response Surface Methodology with the type of Central Composite Design (CCD),
with the help of the Design Expert 13 programme. The experimental design of the
extraction process uses 3 factors as independent variables, including pH 1 - 4;
temperature 40 - 70 0C; and extraction time 5 - 60 minutes, with the
response in the form of anthocyanin levels from pacar air flowers. The
experiment was conducted 20 times. While the control variables in the
extraction process are the base material: solvent ratio of 6.25 g of sample
material to 100 ml solvent and a stirring speed of 300 rpm. The total natural
dye content in the condition of water henna flowers with a drying time of 1 day
and 7 days was 60.3567% g natural dye / gram dried flowers and 22.6484% g
natural dye / gram dried flowers. The anthocyanin content in water henna
flowers dried for 1 day and 7 days was 33.7985 mg/l and 10.8876 mg/l,
respectively. The optimum operating conditions of the natural dye extraction
process are at pH 2.844, temperature 63.849 0C and time 16.148
minutes with the acquisition of anthocyanin content of 18.049 mg/l.
Kata Kunci : canang sari, pacar air, waste management, natural dye, Impatiens balsamina
