Beverage Waste: Jenis Food Waste yang Sering Terlupakan
Jumlah sampah makanan (food waste) yang berasal dari kegiatan produksi dan konsumsi terus mengalami kenaikan. Di Hong Kong, food waste dari industri makanan dan minuman, hotel, serta restoran meningkat dari 400 ton/hari (2002) menjadi 1.033 ton/hari pada 2014 (Yu et al., 2018). Salah satu komponen utama dari food waste adalah sampah minuman (beverage waste).
Beverage waste yang dihasilkan dari sisa minuman bersoda (soft drink), minuman beralkohol, jus, dan minuman perisa, menyumbang volume yang cukup besar. Di Argentina, diperkirakan terdapat 4,5 juta m³ beverage waste yang dihasilkan per tahun. Di Inggris, jumlahnya bahkan mencapai 200.000 juta m³ pada 2012 (Wickham et al., 2018; Yu et al., 2018).
Menurut WRAP, beverage waste menyumbang 18,6% dari total limbah food waste yang dihasilkan rumah tangga di Inggris. 60% beverage waste yang dibuang oleh rumah tangga juga bersifat dapat dihindari (avoidable) sehingga menyebabkan potensi kehilangan finansial yang mencapai £1,3 miliar (Haque et al., 2017).
Industri minuman juga turut berperan atas dihasilkannya beverage waste. Industri minuman secara keseluruhan menghasilkan limbah sebanyak 26% dari total food waste yang dihasilkan, baik dalam bentuk padat maupun cair (Adedeji et al., 2022). Salah satu industri minuman juga dilaporkan membuang 766 metrik ton beverage waste, dan 76% di antaranya masih dapat dikonsumsi (Kwan, Ong, Haque, Kwan, et al., 2018).
Karena beverage waste merupakan limbah berbentuk cair, maka perlu wastewater treatment dalam penanganannya. Namun proses wastewater treatment menghasilkan limbah padat berupa lumpur yang disebut sebagai sewage sludge. Sewage sludge sulit ditangani karena memiliki kandungan air yang tinggi namun sulit untuk dihilangkan kandungan airnya, serta bersifat toksik, dan terkontaminasi dengan bahan organik. Akhirnya sebagian besar sewage sludge dibuang ke TPA dan dibakar di dalam insinerasi. Di Amerika Serikat hanya 50% sewage sludge yang berhasil dimanfaatkan seperti pengonversian menjadi energi (Adedeji et al., 2022). Alhasil, sewage sludge semakin menimbulkan persoalan lingkungan.
Beverage waste umumnya kaya akan senyawa gula sederhana seperti glukosa, fruktosa, dan sukrosa (Haque et al., 2017; Yu et al., 2018). Beverage waste yang berasal dari jus, minuman berenergi, dan minuman ringan dapat mengandung fruktosa, glukosa, dan sukrosa hingga sebanyak 100 gram per liter (Kwan, Ong, Haque, Tang, et al., 2018). Berbagai macam jenis gula ini sangat berpotensi untuk dijadikan sebagai bahan awal dari berbagai proses konversi. Pengolahan gula sederhana yang berasal dari beverage waste juga dapat diandalkan karena memerlukan energi yang lebih sedikit apabila dibandingkan dengan pengolahan gula yang berasal dari makanan pokok/tumbuhan. Hal ini diakibatkan karena sifat gula sederhana pada beverage waste lebih mudah diuraikan dibandingkan dengan gula sederhana yang terkandung pada makanan pokok yang telah tercampur dengan selulosa/pati (Yu et al., 2018).
Karena memiliki kandungan gula yang tinggi, beverage waste dapat dimanfaatkan menjadi sirup fruktosa dan glukosa yang digunakan sebagai bahan baku dalam berbagai industri. Sirup ini umumnya dapat dimanfaatkan sebagai pemanis (seperti HFS-42) (Yu et al., 2018). Sirup ini juga dapat digunakan sebagai sumber karbon dalam proses fermentasi bakteri Lactobacillus casei Shirota, hingga bahan dasar untuk memproduksi bioplastik (Him et al., 2019).
Beverage waste juga berpotensi diolah menjadi sumber energi terbarukan. Salah satunya adalah produksi bioetanol seperti yang dilakukan oleh Jeon et al. (2011) dengan cara fermentasi. Selain itu, Adedeji et al. (2022) juga mengolah beverage waste dengan pendekatan termokimia seperti metode hydrothermal liquefaction (HTL) untuk mengubah biomassa beverage waste yang bersifat basah menjadi biocrude oil dan biochar.
Selain itu, beverage waste juga berpotensi digunakan dalam sintesis bahan kimia lainnya. Foletto et al. (2013) menggunakan minuman cola yang telah kedaluwarsa sebagai sumber fosfor untuk menyintesis struvite, yaitu padatan mineral yang terdiri dari magnesium, ammonium, dan fosfor (MgNH₄PO₄·6H₂O) sebagai bahan pupuk yang bersifat slow-release.
Namun, pemanfaatan beverage waste juga tidak luput dari berbagai macam tantangan. Salah satu masalah utamanya adalah adanya bahan tambahan seperti pengawet, pewarna, dan zat aditif lainnya. Zat-zat ini perlu dihilangkan terlebih dahulu sebelum digunakan lebih lanjut supaya tidak mengganggu dan merusak kualitas produk akhir. Tantangan lainnya adalah efisiensi proses, karena di dalam beverage waste terdapat protein dan lemak mentah yang dapat menjadi produk sampingan. Kandungan gula yang dihasilkan dari proses pemanfaatan beverage waste juga berisiko hilang selama proses berlangsung. Oleh karena itu, analisis kesetimbangan massa perlu benar-benar dilakukan supaya memprediksi seberapa banyak komponen yang berhasil dikonversi menjadi produk utama, dan berapa banyak bagian yang menjadi sampingan lainnya (Kwan, Ong, Haque, Tang, et al., 2018).
Referensi
Adedeji, O. M., Russack, J. S., Molnar, L. A., & Bauer, S. K. (2022). Co-Hydrothermal Liquefaction of Sewage Sludge and Beverage Waste for High-Quality Bio-energy Production. Fuel, 324(September), 1–8. https://doi.org/10.1016/j.fuel.2022.124757
Foletto, E. L., Santos, W. R. B. dos, MazuttiI, M. A., JahnI, S. L., & Gündel, A. (2013). Production of struvite from beverage waste as phosphorus source. SciELO - Scientific Electronic Library Online, 16(1), 1–12. https://doi.org/https://doi.org/10.1590/S1516-14392012005000152
Haque, M. A., Yang, X., Ong, K. L., Tang, W. T., Kwan, T. H., Kulkarni, S., & Lin, C. S. K. (2017). Bioconversion of beverage waste to high fructose syrup as a value-added product. Food and Bioproducts Processing, 105, 179–187. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2017.07.007
Him, T., Lun, K., Haque, A., Kulkarni, S., Sze, C., & Lin, K. (2019). Biorefinery of food and beverage waste valorisation for sugar syrups production : Techno-economic assessment. Process Safety and Environmental Protection, 121, 194–208. https://doi.org/10.1016/j.psep.2018.10.018
Jeon, H.-J., Lee, B.-O., Kang, K.-W., Jeong, J.-S., Chung, B.-W., & Choi, G.-W. (2011). Production of Bioethanol by Using Beverage Waste. KSBB Journal, 26(5), 417–421. https://doi.org/10.7841/ksbbj.2011.26.5.417
Kwan, T. H., Ong, K. L., Haque, M. A., Kwan, W. H., Kulkarni, S., & Lin, C. S. K. (2018). Valorisation of food and beverage waste via saccharification for sugars recovery. Bioresource Technology, 255(May), 67–75. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.01.077
Kwan, T. H., Ong, K. L., Haque, M. A., Tang, W., Kulkarni, S., & Lin, C. S. K. (2018). High fructose syrup production from mixed food and beverage waste hydrolysate at laboratory and pilot scales. Food and Bioproducts Processing, 111(September), 141–152. https://doi.org/10.1016/j.fbp.2018.08.001
Wickham, R., Xie, S., Galway, B., Bustamante, H., & Nghiem, L. D. (2018). Anaerobic digestion of soft drink beverage waste and sewage sludge. Bioresource Technology, 262, 141–147. https://doi.org/10.1016/j.biortech.2018.04.046
Yu, I. K. M., Ong, K. L., Tsang, D. C. W., Haque, M. A., Kwan, T. H., Chen, S. S., Uisan, K., Kulkarni, S., & Lin, C. S. K. (2018). Chemical transformation of food and beverage waste-derived fructose to hydroxymethylfurfural as a value-added product. Catalysis Today, 314(September 2017), 70–77. https://doi.org/10.1016/j.cattod.2018.01.011