HIDROLISAT KOLAGEN DARI LIMBAH PADAT KULIT SAMAK SEBAGAI COATING SUPERABSORBENT PADA PUPUK LAMBATURAI: SEBUAH LITERATUR REVIEW

## UTILIZATION OF COLLAGEN HYDROLYSATE FROM LEATHERTANNING SOLID WASTE AS A SUPERBASORBENT COATING IN SLOW RELEASE FERTILIZER: A LITERATURE REVIEW
Febriani Purba 1*) , Ono Suparno 1) , Ani Suryani 1) , Is Fatimah 2)
1) Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Kampus IPB Dramaga, Bogor 16680, Indonesia
2) Program Studi Ilmu Kimia, Universitas Islam Indonesia Jl. Kaliurang KM 14.5,  Sleman, Yogyakarta 55584, Indonesia *E-mail: purba_febriani@apps.ipb.ac.id
Makalah: Diterima 2 Januari 2018; Diperbaiki 4 April 2018; Disetujui 10 April 2018

## ABSTRACT
The leather tanning industryis identical with eco-unfriendly due to the high production of waste. There are  two  type  of  solid  waste,  namely  chromium-containing  solid  waste  and  chromium-free  solid  waste.  This review  discussed  the  latest  studies  that  have  been  done  in  the  utilization  of  chromium-containing  solid  waste, superabsorbent, and slow release fertilizer. Hydrolized collagen (h-collagen) is a major ingredient in this solid waste. H-collagen has the potential to be used as the second coating on the engineering of slow-release fertilizer so  it  has  the  power  as  superabsorbent  (SAP).  H-collagen  has  many  reactive  hydrophilic  groups  which  can  be modified  to  increase  its  hydrophilicity  thus  replacing  synthetic  polymers  in  theSAP  manufacturing.  The separation  of  chromium  from  the  solid  waste  is  the  first  thing  to  do  before  the  utilization  of  the  collagen contained therein. H-collagen utilization from the solid waste of leather is expected to produce a natural SAP at a cheaper price and environmentally friendly.
Keywords: leather-tanning solid waste, collagen hydrolysates, superabsorbent, slow release fertilizer

## ABSTRAK
Industri kulit samak dikenal sebagai industri yang tidak ramah lingkungan karena menghasilkan limbah dalam  jumlah  yang  besar.  Terdapat  dua  jenis  limbah  padat  yang  dihasilkan,  yaitu  limbah  padat  yang  tidak mengandung kromium dan limbah padat yang mengandung kromium. Review ini membahas tentang penelitian- penelitian  terkini  yang  telah  dilakukan  dalam  hal  pemanfaatan  limbah  padat  kulit  samak  yang  mengandung kromium, pengertian superabsorbent , dan tentang pupuk lambat urai. Hidrolisat kolagen (h-kolagen) merupakan kandungan  utama  dalam  limbah  padat  jenis  ini.  H-kolagen  memiliki  potensi  untuk  digunakan  sebagai coating kedua  pada  pembuatan  pupuk  lambat  urai,  sehingga  memiliki  kekuatan  sebagai superabsorbent (SAP).  H- kolagen memiliki banyak gugus hidrofilik reaktif yang dapat dimodifikasi untuk meningkatkan hidrofilisitasnya, sehingga dapat menggantikan penggunaan polimer sintetik dalam pembuatan SAP. Untuk memperolah h-kolagen murni terlebih dahulu dilakukan pemisahan antara hirdrolisat kolagen dan kromium. Pemanfaatan h-kolagen dari limbah padat kulit samak diharapkan akan mampu menghasilkan SAP dengan harga yang lebih murah dan ramah lingkungan.
Kata kunci:limbah padat kulit samak, hidrolisat kolagen, superabsorbent , pupuk lambat-urai

## PENDAHULUAN
Industri  kulit  samak  menghasilkan  limbah padat  sebesar  50-60%  dari  bobot  bahan  baku  yang digunakan  (Matyasovsky et  al .,  2012;  Alexander et al. ,  1992;  Hüffer  dan  Teager,  2004).  Di  Indonesia rata-rata  jumlah  bahan  baku  kulit  sapi  dan  kulit kambing  yang  digunakan  setiap  tahun  sejak  tahun 1999-2014  adalah  sekitar  264  ribu  ton.  Hal  ini berarti  dihasilkan  sekitar  145  ribu  ton  limbah  padat setiap  tahun.  Limbah  padat  dihasilkan  dari  proses fleshing,  shaving,  trimming dan buffing .  Sebanyak 18%  -  57%  dari  total  limbah  padat  mengandung kromium  dan  pada  umumnya  ditangani  dengan dibuang  ke landfills (Wionczyk et  al., 2011)  atau dibakar  secara open  dumping .  Kolagen  merupakan
komponen utama limbah padat industri kulit samak. Apabila  kolagen  dan  bahan  kimia  yang  terikat didalamnya  tidak  ditangani  dengan  tepat  akan membahayakan lingkungan (Kanagaraj et al ., 2006). Kromium (III) dalam limbah padat kulit samak dapat teroksidasi  menjadi  senyawa  karsinogenik  kromium (VI)  apabila  terjadi  hujan  asam  dan  terdapat  bahan pengoksidasi  seperti  MnO 2 dan  klorin  yang  dapat menyebabkan  pencemaran  air  tanah  (Wionczyk et al,. 2011;  Matyasovsky et  al., 2010).  Limbah  padat kulit  samak  dapat  dihidrolisis  untuk  memperoleh Hidrolisatkolagen (h-kolagen) yang memiliki potensi ekonomi  yang  tinggi  dan  dapat  digunakan  untuk berbagai  produk  (Heidemann,  1993;  Cabeza et  al., 1998).
Jurnal Teknologi Industri Pertanian 28 (1):82-93 (2018) ISSN: 0216-3160    EISSN: 2252-3901
Tersedia online http://journal.ipb.ac.id/index.php/jurnaltin Nomor DOI: 10.24961/j.tek.ind.pert.2018.28.1.82
Polimer superabsorbent dapat menyerap air dalam  jumlah  besar  dan  mempertahankanya  di bawah  tekanan  tertentu  (Hogari  dan  Ashiya,  1994). Polimer superabsorbent banyak  digunakan  pada bidang  pertanian  (Mohana  dan  Padmanabha,  2001). Hasil-hasil penelitian menunjukkan bahwa penggunaan  komposit superabsorbent dari  bahan yang murah sebagai coating pada pupuk lambat urai ( slow  release  fertilizer /SRF)  memberikan  manfaat yang  lebih  dibanding  dengan  penggunaan  pupuk konvensional,  seperti:  meningkatkan  retensi  dan efisiensi  pupuk,  mengurangi  laju  kehilangan  pupuk akibat  tersapu  air  hujan  atau  irigasi  sehingga mengurangi  pencemaran  lingkungan,  menyediakan pasokan  nutrisi  yang  berkelanjutan  untuk  waktu yang  lama,  mengurangi  frekuensi  aplikasi  pupuk, meningkatkan pertumbuhan tanaman dan mengurangi  kematian  tanaman  akibat  overdosis pupuk,  dan  mengurangi  konsumsi  air  dan  frekuensi irigasi  terutama  di  daerah  rawan  kering  sehingga dianggap  ekonomis  (Jesus et  al., 2001;  Ge et  al., 2002; Shimomura, 1993; Akiyama et al., 2010; Zhan et  al., 2004;  Liu et  al., 1996;  Liu et  al., 2001).  H- kolagen  dari  limbah  padat  kulit  samak  memiliki potensi  yang  besar  untuk  dimanfaatkan  sebagai bahan dasar dalam pembuatan polimer superabsorbent dalam proses produksi pupuk lambat urai.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Limbah Padat Kulit Samak
Penyamakan
merupakan proses mengkonversi  protein  kulit  mentah  menjadi  kulit samak  yang  stabil,  tidak  mudah  membusuk,  dan cocok untuk beragam kegunaan. Terdapat tiga proses utama dalam industri penyamakan kulit, yaitu proses beamhouse , tanning ,  dan finishing .  Limbah  padat yang  dihasilkan  dari  industri  kulit  samak  sebagian besar  sulit  terurai  karena  telah  membentuk  ikatan yang  kompleks  dengan  berbagai  jenis  bahan  kimia selama  proses  penyamakan  (Han et  al .,  2001).  Para peneliti  pada  tahun  1969  sampai  1988  telah menerbitkan  dan  mematenkan  metode  dalam menghidrolisis  kolagen  untuk  mengisolasi  asam amino  yang  selanjutnya  digunakan  untuk  pakan ternak  dan  pupuk.  Selain  itu,  berkembang  pula penelitian  yang  mengarah pada pemisahan kromium ( de-chroming) dengan  berbagai  metode  seperti wet air oxidation, peroxide treatments dan insenerasi.

## Limbah Padat Tidak Mengandung Kromium
Kulit  hewan  memiliki  struktur  morfologi yang  kompleks,  terdiri  atas  epidermis,  dermis  dan subkutis.  Dermis  dimanfaatkan  dalam  pembuatan kulit  samak.  Dermis  disusun  oleh  jaringan penguhubung  yang  tipis,  terikat  ke  tubuh  oleh jaringan  ikat  fibril  yang  longgar  yang  mengandung bundle kolagen  dan  serat  elastin.  Jaringan  terakhir ini  mewakili  bagian  subkutis.  Selama  proses penyamakan  lapisan  subkutis  dilepaskan  dan
dibuang.  Lapisan  ini  potensial  untuk  dimanfaatkan menjadi  produk  yang  bernilai  tambah.  Pabrik  kulit samak  kapasitas  sedang  (100  ton  per  hari) menghasilkan  sekitar  30  ton  limbah  padat  jenis  ini yang jika tidak ditangani dengan baik dapat menjadi masalah  lingkungan.  Limbah  padat  yang  tidak mengandung  krom  adalah  limbah  padat  yang dihasilkan sebelum proses penyamakan dilakukan.
Kolagen  yang  tidak  mengandung  krom lebih  mudah  ditangani  daripada  kolagen  yang mengandung  krom.  Kolagen  ini  dapat  dimanfaatkan pada  pembuatan glue (Hastutiningrum,  2009; Kusmartono dan Noya, 2008), polimer bio-komposit (Matyasovsky et  al. ,  2012),  sarung  tangan  (Stoessel et  al., 2015),  bahan  untuk  penanganan  limbah  krom (Lu et  al., 2008),  dan  penggunaan  kembali  pada tahap tanning dan retanning/  dyeing/fatliquoring (Puccini  dan  Castiello,  2014;  Puccini  dan  Castiello, 2015).

## Limbah Padat Mengandung Kromium
Penyamakan  kromium  merupakan  teknik yang  paling  banyak  digunakan  di  seluruh  dunia karena  harganya  murah,  ketersediaan  besar,  dan menghasilkan  kulit  samak  dengan  kualitas  yang baik. Namun demikian penyamakan dengan kromium  menghasilkan  limbah  padat  sekitar  20% dari  total  limbah  padat  yang  dihasilkan  oleh satuindustri  kulit  samak.  Limbah  yang  mengandung kromium pada umumnya berukuran kecil, dihasilkan selama  proses shaving .  Di  Amerika  Serikat  (USA) dihasilkan sekitar 60.000 metrik ton limbah padat ini dan  diperkirakan  10  kali  lipat  di  seluruh  dunia (Cabeza et al., 1998).
Limbah  padat  yang  mengandung  bahan kimia dari shaving, trimming , dan splitting biasanya ditangani dengan dibuang ke landfill atau dibakar/diinsenerasi  untuk  mengurangi  residu  bahan organik dan  mengurangi volume limbah (Rao et al., 2002).  Penanganan  dengan  pembakaran  merupakan teknik  yang  berbahaya  karena  selama  proses pembakaran  Cr 3+ dikonversi  menjadi  Cr 6+ yang beracun dan mudah larut di udara (Wang et al., 2001; Kirk et al., 2002). Oleh sebab itu limbah padat kulit samak  yang  mengandung  krom  tidak  boleh  dibakar .Limbah  padat  yang  mengandung  krom  dapat dimanfaatkan  secara  langsung  tanpa  perlu  melalui proses de-chroming terlebih  dahulu.  Beberapa peneliti  telah  memanfaatkan  dalam  pembuatan bonded  leather (Kirk et  al., 2002), leather  boards (APHA, 1989), fibrous sheet yang di- grafted dengan akrilat  (Abu-Zied,  2000),  insulator  dan  bahan bangunan  setelah  direaksikan  dengan  poliisosianat (Hoang et  al., 1997),  komposit  untuk  produk  alas kaki  (El-Awad  dan  Abu-Zied,  2001)  dan  bahan untuk atap kedap suara (Miller et al., 1952).
Proses-Proses De-chroming De-chroming dengan Basa Mu et  al. (2003)  melakukan de-chroming tiga  tahap  menggunakan  beberapa  jenis  alkali
(Ca(OH) 2 , Mg(OH) 2 dan NaOH) dan enzim ( alkaline protease ). Pertama limbah padat dihidrolisis dengan alkali pada suhu 70–80 o C selama 3,5 jam, kemudian disaring  untuk  memisahkan  gelatin  dan sludge . Kedua sludge dihidrolisis  kembali  dengan  alkali pada  suhu  yang  lebih  tinggi,  97–99 o C  selama  3–4 jam, dan dilanjutkan dengan filtrasi untuk memisahkan  h-kolagen  dan chrome  cake .  Selama proses pH dikontrol pada kisaran 9-10 agar kromium tidak  larut.  Ketiga chromium  cake dilarutkan  dalam larutan  asam  sulfat  pada  pH  1,0–2,0  suhu  97–99 o C selama  3-5  jam.  Hasil  penelitian  menunjukkan bahwa  alkali  CaO  memiliki  kemampuan  hidrolisis yang  lebih  baik  dari  jenis  enzim  dan  alkali  lainnya. Pengujian  komposisi  asam  amino  yang  dilakukan pada chromium  cake menunjukkan  bahwa  residu protein sulit untuk dihidrolisis secara sempurna pada kondisi alkalikarena interaksi hydrophobic , covalent bridges ,  atau cross-linking yang  disebabkan  oleh kromium/kompleks gugus karboksil.
Beltran-Prieto et  al .  (2011)  melakukan optimasi de-chroming dengan Respon Surface Model (RSM).  RSM  mengembangkan  pendekatan  bagi hubungan  fungsional  antar  variabel  independen (suhu, waktu rekasi, rasio soli/liquid dan konsentrasi asam atau basa) dan variabel respon. Penentuan jenis penghidrolisis  terbaik  dilakukan  dengan  menguji beberapa  jenis  asam  (H 2 SO 4 ,  HCl,  CH 3 COOH)  dan basa  (NaOH,  KOH,  H 2 O 2 ).  Hasil  pengujian menunjukkan  bahwa  proses  hidrolisis  dengan  basa lebih  menguntungkan  dibanding  dengan  hidrolisis asam.  Pada  hidrolisis  basa,  Cr 2 O 3 berada  pada  fase endapan  dan  h-kolagen  pada  fase liquid ,  sedangkan pada  hidrolisis  asam  masih  terdapat  h-kolagen  pada fase  endapan.  Proses de-chroming meningkat  dari 84% (kadar Cr 2 O 3 29,9% pada fase endapan dengan 2,5%  NaOH  pada  suhu  70 o C)  menjadi  88%  dan 91%.
Wionczyk et al. (2011) melakukan pemisahan  kromium  (III)  dua  tahap.  Pertama hidrolisis  dengan  basa  NaOH.  Kedua  ekstraksi kromium  (III)  dengan trioctyl-methylammonium- chloride (Aliquat-336). Suhu dan konsentrasi NaOH yang  lebih  tinggi  pada  proses  hidrolisis  mampu memperpendek  waktu  proses.  90%  Kromium  (III) dapat  larut sebagai  kompleks hydroxochromate (III) dalam  larutan  hidrolisat  basa  menggunakan  0,2  M larutan  NaOH  selama  satu  jam  pada  suhu  60 o C dengan  rasio  fasa liquid/solid sebesar  80  cm 3 /g.
Dibawah  kondisi  ini,  kolagen  dapat  secara menyeluruh  dihidrolisis  dan  larut  dalam  larutan hidrolisat  basa.  Pada  tahap  ekstraksi,  99%  kromium (III) dapat dipisahkan dari hidrolisat basa menggunakan  Aliquat-336  pada  kondisi  suhu  50 o C dan  rasio  volume  fasa aqueous/organic sebesar  5/1. Kromium(III)  hampir  dapat  dipisahkan  secara menyeluruh  dari  fasa organic menggunakan  0,5  M larutan asam sulfat pada suhu 25 o C dan rasio volume fasa sama dengan 1.
Ekstraksi/ de-chroming dengan teknik liquid-liquid extraction  menggunakan  Aliquat-336 didasarkan  pada  penelitian  terdahulu.  Aliquat-336 diketahui  mampu  memisahkan  kromium  (III)  dari larutan basa (Wionczyk dan Apostoluk, 2005). Pada penelitian  Wionczyk et  al., (2006)  Aliquat  336 digunakan  untuk  memisahkan  kromium  (III)  dari limbah  cair  industri  kulit  samak  sehingga  kromium (III)  dapat  dimanfaatkan  kembali  pada  proses penyamakan.  Prinsip  ini  digunakan  dalam  tahap pemisahan  kromium  (III)  dari  hidrolisat  limbah padat kulit samak.

## De-chroming dengan Asam
Hidrolisis  asam  dapat  digunakan  untuk memisahkan  kromium  dari  matriks  kolagen  pada limbah  padat  kulit  samak.  Ferreira et  al., (2010) melakukan  pengujian  terhadap  H 2 SO 4 .  Seperti penelitian  yang  telah  dilakukan  peneliti  lainya, hidrolisis  asam  menghasilkan yield yang  lebih rendah dibanding dengan hidrolisis basa. Perendaman limbah padat dalam 25 ml H 2 SO 4 dalam 1  L  air  dengan  rasio  perbandingan  cairan/padatan diantara  5  dan  10  (w/w),  pada  suhu  23 o C    selama  6 hari,  diikuti  dengan  pemisahan  padatan  dan pencucian residu  hanya  mampu  memisahkan  sekitar 35%  kromium. De-chroming dapat  ditingkatkan menjadi  55-60%  dengan  meningkatkan  suhu  proses menjadi 40 o C selama 3-6 hari.
De-chroming dengan Agen Pengkhelat Malek et al. (2009) menguji beberapa jenis agen pengkhelatorganik ( potassium-oxalate, potassium-tartrate,  citric-acids dan acetic-acid ) untuk  memisahkan kromium  dari limbah padat kulit samak.  Agen  pengkhelat  mampu  membentuk struktur  seperti  cincin  dengan  logam  kromium sehingga  dapat  dipisahkan.  Pemisahan  dilakukan dalam  tiga  jenis  medium  yang  berbeda  yakni  asam (H 2 SO 4 0,5  M),  alkalin  NaOH  0,5  M),  dan  air. Potassium-oxalate, potassium-tartrate menghasilkan yield kromium  lebih  besar  dibanding  asam  organik. Teknik  ini  memiliki  efisiensi de-chroming sampai dengan  95%  dalam  kondisi  basa  (NaOH  0,25  M) pada  suhu  ruang  dengan  waktu  kontak  selama  72 jam.

## Pemanfaatan
H-kolagen  yang  telah  melalui de-chroming dapat  dimanfaatkan  untuk  berbagai  aplikasi.  H- kolagen  memiliki berat  molekul  yang sangat rendah dibanding  dengan  gelatin  (h-kolagen  ~2000/20.000 Da,  gelatin  ~80.000-200.000Da),  larut  di  dalam  air dan  dapat  terurai  secara  biologis  ( biodegradable ) (Zohuriaan-Mehr et al. , 2009). Keberadaan kelompok  asam  amino  reaktif  dalam  h-kolagen memungkinkan  kita  untuk  mengubah  sifat  h- kolagen.  Hidrofilisitas  atau  hidrofobisitas  h-kolagen dapat  ditingkatkan  dengan  modifikasi  secara kimiawi dengan cross-linking (Mokrejs et al ., 2010). Ada banyak gugus hidrofilik reaktif pada h-kolagen,
seperti  amino  (-NH2),  karboksil  (-COOH),  imino  (- NH-),  dan  hidroksil  (-OH-)  (Tang et  al., 2010). (Aslan et al ., 2007).
H-kolagen  dapat  dimanfaatkan  sebagai bahan substitusi pada pembuatan perekat polikondensat  pada  pembuatan  kayu  lapis.  H- kolagen  tersebut  cocok  diaplikasikan  ke  perekat Urea-Formaldehida /UF  dengan  kadar  optimum  5% dan  telah  memenuhi  baku  mutu  yang  berlaku. Penambahan h-kolagen dapat menurunkan penggunaan UF, dan menurunkan emisi formaldehid dari penggunaan bahan perekat kayu lapis (Sedliacik et  al., 2011).  Mokrej et  al .  (2010)  menghasilkan biodegradable film  tanpa  melalui  proses de- chroming .  Setelah  kolagen  dihidrolisis  dengan enzim, dilakukan percobaan untuk melihat pengaruh penambahan plasticizer (gliserol), cross-linking agent ( dialdehyde-starch ) serta pengaruh pemanasan terhadap  sifat biodegradable film.  Film  yang  tidak diberi plasticizer rapuh  dan  memiliki  tingkat fleksibilitas yang rendah.
Polimer Superabsorbent Polimer superabsorbent (SAP)  merupakan jaringan  polimer  tiga  dimensi  yang  dapat  menyerap dan mempertahankan air dan larutan aqueous dalam jumlah  besar  (Buchholz et  al., 1998;  Brannon- Peppas  dan  Harland,  1990).  SAP  sebagai  hidrogel dapat  menyerap  air  terdeionisasi  sampai  dengan 1.000-100.000%  (10-1000  g/g)  sedangkan  kapasitas penyerapan hidrogel pada umumnya tidak lebih dari 100%  (1  g/g).  Kemampuan  SAP  untuk  meyerap  air terbentuk karena adanya gugus fungsional hidrofilik yang  melekat  pada backbone polimer  sedangkan kemampuan  untuk  tidak  larut  berasal  dari  ikatan cross-link antar network dalam rantai.
Bentuk  partikel  SAP  (granula,  serat,  film, dll) pada dasarnya dipertahankan setelah penyerapan air  dan  pengembangan  terjadi.  Gel  yang  telah mengembang  harus  memiliki  kekuatan  cukup  tinggi untuk  mencegah  terjadinya loosening,  mushy atau slimmy  state ,  hal  ini  merupakan  faktor  utama  yang membedakan SAP dari hidrogel lainnya. Sifat utama dari  SAP  adalah  daya  serap  air  dan  modulus elastisitas  dari crooslinked -gel  yang  mengembang, kedua  sifat  ini  berkaitan  dengan  densitas  ikat-silang jaringan  (Wu et  al .,  2008). Crosslinker sangat penting  dalam  pembentukan  struktur  jaringan  tiga dimensi  dalam  proses  polimerisasi.  Semakin  besar jumlah crosslinker maka  densitas  silang  dari hidrogel  akan  semakin  tinggi  (Ni et  al .,  2009). Karakteristik  SAP  yang  diharapakan  adalah  yang memiliki  kapasitas  penyerapan  air  yang  tinggi, kecepatan  penyerapan  yang  tinggi,  kekuatan  gel yang  tinggi  saat  mengembang  ( high  absrobancy under  load ),  kapasitas  penyerapan  dalam  larutan dengan  tingkat  salinitas  tinggi,  dan  kandungan  gel yang tinggi (Pourjavadi dan Salimi, 2008).
SAP yang diproduksi secara komersial saat ini  terbuat  dari  polimer  sintetik  yang  memiliki
karateristik  penyerapan  air  yang  sangat  baik  seperti poliakrilat. SAP jenis ini memiliki sisi negatif seperti toksisitas, non-biodegradable yang dapat menimbulkan  masalah  lingkungan  pada  jangka panjang,  dan  keterbatasan  penerapannya  untuk drug delivery  system dan consumer  product (Rathna  dan Damodaran, 2001).
SAP telah banyak menarik perhatian dalam aplikasinya  di  dunia  industri  seperti  dalam pembuatan hygienic  product (pembalut  wanita  dan popok  bayi),  hortikultura,  gel actuators , drug- delivery  systems ,  dan coal  dewatering ).  Trend penelitian  terkini  pada  pupuk  lambat  urai  banyak difokuskan  pada  penggunaan  SAP  sebagai coating kedua.  SAP  yang  sering  digunakan  seperti cross- linked sodium alginate-polyacrylicacid/acrylamide (Guo et  al., 2006;  Wu et  al., 2007), starch- polyacrylicacid/polyacrylamide (Wu et  al., 2003; Guo et  al., 2005;  Qiao et  al., 2016), chitosan- polyacrylicacid (Zhang et  al., 2007), gelatin- acrylamide (Ibrahim et  al., 2015).  Ringkasan penelitian SAP dan hidrogel disajikan pada Tabel 1.

## Pupuk Lambat-Urai
Menurut  AAPFCO  (1997),  tidak  ada perbedaan  resmi  antara controlled  release  fertilizer (CFR)  dan slow  release  fertilizer (SRF)  sehingga mendefinisikan  SRF  atau  CRF  (selanjutnya  disebut dengan  SRF)  sebagai  pupuk  yang  mengandung unsur  hara  bagi  tumbuhan  dalam  bentuk  yang  tidak dapat  diserap  secara  langsung.  Proses  penyerapan berlangsung  secara  lambat  sehingga  SRF  dapat menyediakan  unsur  hara bagi tanaman dalam  waktu yang lebih lama dibanding dengan pupuk konvensional.  Proses  pelepasan  secara  bertahap  ini dapat  dicapai  dengan  berbagai  perlakuan  seperti coatingsemi-permeable ,  oklusi,  penggunaan  bahan protein  atau  bahan  kimia  lainnya,  penggunaan senyawa  dengan  berat  molekul  rendah  yang terhidrolisis  dengan  lambat,  atau  dengan  cara  lain yang  belum  diketahui.  Menurut  Shaviv  (2005): "Istilah CRF digunakan untuk pupuk di mana faktor- faktor  yang  mempengaruhi  tingkat,  pola  dan  durasi rilis  diketahui  dengan  pasti  dan  dapat  dikendalikan selama  proses  pembuatan  CRF”.  CRF  biasanya dilapisi  atau  dienkapsulasi  dengan  bahan  organik atau anorganik yang dapat mengontrol laju, pola, dan durasi  pelepasan  unsur  hara.  Tingkat  pelepasan unsur  hara  pada  CRF  dirancang  dalam  pola  yang disinkronisasi  dengan  perubahan  kebutuhan  hara tanaman yang berbeda pada setiap periode.
SRF melepasan nutrisi pada laju yang lebih lambat  daripada  biasanya,  tetapi  tingkat,  pola  dan durasi  rilis  tidak  terkontrol  dengan  baik.  Dalam pembahasan paper ini istilah ‘ slow release fertilizer ’ digunakan untuk kedua istilah tersebut. Perkembangan  dan  evolusi  SRF  dimulai  di  awal tahun 1960-an.

## Tabel 1. Penelitian pembuatan SAP dan hydrogel terkini
Tahun Peneliti Backbone Monomer Clay mineral Metode Water absorbency Ket. 2001 Lin et al. - Acrylic acid (AA) Mica Graft- polymerization >1.100g/g SAP 2001 Liu & Guo - AA - Inverse- suspension- polymerization 445g/g SAP 2003 Wu et al. Potato starch Acrylamide (AM) Kaolinite Graft- polymerization 4.000g/g SAP 2004 Kabiri & Zohuriaan- Mehr - AA Kaolin Simultaneous- polymerization- foaming 2005 Lee & Chen - AA Mica Inverse- suspension 225 g/g SAP 2005 Li dan Wang - AA, AM Attapulgite Solution- polymerization 1.400 g/g SAP 2005 Yoshimura et al. Chitin Succinic anhydride - Without crosslinker 300 g/g SAP 2006 Pourjavadi et al. H-kolagen AA - Graft- polymerization 920 g/g Hidrogel 2007 Zhang et al. Chitosan AA Attapulgite Graft polymerization 159.6 g/g SAP 2007 Pourjavadi et al. H-kolagen AM, 2- acrylamido-2- methylpropanesulf onic acid (AMPS) - Graft polymerization 342 g/g Hidrogel 2007 Pourjavadi et al. H-kolagen AA - Graft- polymerization 920 g/g Hidrogel 2008 Pourjavadi et al. H-kolagen AA, AMPS - Graft- polymerization ~500 g/g Hidrogel 2008 Pourjavadi & Salimi H-kolagen AA, 2- hydroxyethyl acrylate (HEMA) - Graft- polymerization 364 g/g Hidrogel 2010 Sadeghi & Hosseinzad eh Kappa karagenan HEMA - Graft- polymerization Tidak diuji Hidrogel 2011 Marandi et al. H-kolagen AMPS, AM Sodium- montmorilonite Graft- polymerization ~650 g/g Hidrogel 2011 Saarai et al. Sodium alginate, gelatin - - Graft- polymerization Swelling capacity ~400% Hidrogel 2012 Sadeghi et al. Karagenan AA Kaolin Graft- polymerization 370 g/g SAP 2015 Ibarhim et al. Gelatin AM - Graft- polymerization Swelling capacity >80 0% Hidrogel 2016 Tian et al. H-kolagen - - Crosslinking- polymerization - Hidrogel Pada  awalnya,  sulfur  dan polyethylene
digunakan sebagai coating . Seiring dengan perjalanan waktu berbagai jenis bahan polimer, agen pelapis  alami,  bahan superabsorbent multifungsi, dan  bahkan  nano-komposit  telah  digunakan  sebagai bahan  pelapis  SRF.  Penelitian  SRF  terkini  disajikan pada Tabel 2.

## Klasifikasi SRF
Proses pengklasifikasian SRF secara komprehensif  telah  dilakukan  oleh  Shaviv  (2005), Trenkel  (2010),  dan  Rose  (2002).  SRF  dapat diklasifikasikan ke dalam tiga kategori utama, yaitu: (1)  Senyawa  organik,  diklasifikasikan  menjadi
senyawa  organik  alami  (kotoran  hewan,  limbah lumpur  dll)  dan  senyawa  organik-nitrogen  yang diproduksi  secara  sintetis  dengan  kelarutan  yang rendah (produk kondensasi dari urea dan asetaldehida). Senyawa ini dapat dibagi lagi menjadi senyawa  biologis  yang  dapat  terdekomposisi misalnya urea-formaldehyde (UF),  dan  senyawa kimia yang dapat terdekomposisi seperti isobutyledene-diurea atau urea-asetaldehida/cyclo- diurea . (2) Pupuk larut air dengan pengendalian laju pelepasan hara melalui hambatan fisik. Dapat berupa butiran/ core yang dilapisi dengan polimer hidrofobik atau matriks dari bahan hidrofobik.

## Tabel 2. Penelitian SRF terkini
Tahun Peneliti Bahan membran Jenis pupuk Teknik Keterangan 2002 Tomaszewska et al. Polysulfone, cellulose-acetate, polyacrlonitrile (PAN) NPK Phase-inversion SRF 2005 Guo et al. Starch, acrylic-acid (AA), acrylamide (AM) Urea Phase-inversion SRF with superabsorbent ability 2006 Guo & Niu Sodium alginate, AA Urea Inverse-phase- polymerization SRF with superabsorbent ability 2007 Wu & Liu Alginate, AA, AM, kaolin Potassium silicate Inverse-phase- polymerization SRF with superabsorbent ability 2007 Xu-sheng et al. AA Urea Copolymerization in 60 o C SRF with water absorbent ability 2008 Wu et al. Chitosan, AA, diatomite NPK Inverse-phase- polymerization SRF with water absorbent ability 2009 Han et al. Starch, poly-vinyl-alcohol (PVA) Urea Graft- polymerization SRF 2012 Ni et al. Guar-gum, attapulgite, AM, humic-acid Urea, KH2PO4 Inverse-phase- polymerization SRF with superabsorbent ability 2012 Wang et al. Keratin, oxidized-starch, superabsorbent polymer Urea Graft- polymerization SRF with superabsorbent ability 2014 Rashidzadeh & Olad Sodium-alginate, AA, AM, montmorillonite Urea Graft- polymerization SRF with superabsorbent ability 2015 Rashidzadeh et al. Sodium-alginate, AM, AA, clinoptilolite zeolite NPK Graft- polymerization SRF 2016 Lum et al. Tapioca starch, PVA, boric- acid Urea Casting-method SRF 2016 Qiao et al. Ethyl-cellulose, starch, AM Urea Inverse-phase- polymerization SRF with superabsorbent ability
SRF  lebih  sering  dihasilkan  dengan  teknik coating dibanding  teknik  matriks.  Berdasarkan  jenis coating  agent yang  digunkan,  SRF  dibedakan menjadi  dua,  yaitu  polimer  organik  (termoplastik, resin,  dll)  dan  polimer  inorganik  (sulfur,  mineral, dll).  SRF  yang  dihasilkan  dengan  teknik  matriks dapat  dihasilkan  dengan  menggunakan  material hidrofobik seperti polyolefin,  karet, dll atau polimer yang  dapat  membentuk  gel  atau  disebut  dengan hydrogel.  Hydrogel  bersifat  hidrofilik  dan  kelarutan pupuk  dalam  hydrogel  dibatasi  oleh  kemampuan hydrogel  untuk  mengembang/menahan  air.  (3) Senyawa  anorganik  dengan  kelarutan  yang  rendah dalam  air  yang  meliputi  logam  ammonium  fosfat, misalnya  KNH 4 PO 4 dan  MgNH 4 PO 4 ,  dan  sebagian yang  ditambah  dengan  asam  fosfat  ( partially acidulated-phosphate-rock /PAP).

## Teknologi SRF
Fertilizer  best  management  practice untuk aplikasi  pupuk  pada  tanaman  adalah  menghindari pemberian  pupuk  secara  berlebihan.  Hal  ini bertujuan  untuk  meningkatkan  efisiensi  penggunaan unsur hara dan  meminimalkan efek negatif terhadap lingkungan.  Sistem  akar  pada  sebagian  besar tanaman  hanya  mengeksplorasi  sekitar  20-25%  dari
volume  tanah  yang  tersedia  dalam  satu  tahun. Akibatnya,  jumlah  nutrisi  yang  dapat  diserap  oleh tanaman di dalam tanah tidak hanya bergantung pada tahap pertumbuhan dan kebutuhan nutrisi, tetapi juga dipengaruhi  oleh  laju  transfer  nutrisi  ke  dalam  akar melalui  aliran  massa  dan  difusi.  Aplikasi  pupuk nitrogen  konvensional,  terutama  yang  diaplikasikan pada  satu  masa  saja  akan  mengakibatkan  jumlah nutrisi  terlalu  banyak  pada  awal  pertumbuhan tanaman dan terlalu sedikit pada tahap pertumbuhan selanjutnya.
Sinkronisasi  antara  ketersediaan  unsur  hara dan penyerapan oleh tanaman dapat dipenuhi dengan penggunaan  SRF.    Namun,  untuk  menemukan  titik 'optimal'  SRF,  diperlukan  prediksi  terhadap  laju pelepasan hara. Sebuah model konseptual untuk rilis hara  dari coated  fertilizer diberikan  oleh  Shaviv (2005), Shoji dan Takahashi (1999), Hara (2000) dan Wang et  al. (2005).  Pupuk  yang  dilapisi  dengan bahan  hidrofobik,  terutama  yang  di- coating dengan polimer,  dapat  menghasilkan  kontrol  yang  baik terhadap  laju  pelepasan  unsur  hara  (Zhang,  2000) dan  sensitivitas  yang  rendah  terhadap  perubahan kondisi tanah (Salman et al., 1990).
Pola  rilis  sementara  dari  pupuk  yang  di- c oating dengan polimerberagam mulai dari pola rilis parabolik (dengan atau tanpa ‘ledakan’), ke pola rilis linear  dan  ke  pola  rilis  sigmoidal.  Pola  rilis  linear dan sigmoidal memiliki sinkronisasi yang lebih baik dengan serapan hara oleh tanaman daripada pola rilis parabola (Shaviv, 1996; 2001; 2005).
Pola  pelepasan  urea  dari  pupuk  urea  yang di- coating dengan sulfur ( Sulphur-urea coating /SCU)  biasanya  mengikuti  pola  parabolik. Tetapi jika terdapat retakan pada permukaan coating , SCU  akan  segera  merilis  sepertiga  atau  lebih  urea yang kadang-kadang digambarkan sebagai ‘ledakan’ saat  kontak  dengan  air  (Shaviv,  2005)  dan  sekitar sepertiga dilepaskan lama setelah tanaman membutuhkannya (efek lock-off ) (Jiang et al., 2005; Shaviv, 2001, 2005). Untuk meningkatkan ketahanan  gesekan  dari  SCU,  pelapisan  ganda dengan sulfur dan polimer merupakan pilihan terbaik (Yang et al., 2006).
Pola  pelepasan  linear  dan  sigmoidal memiliki model mekanisme pelepasan nutrisi secara difusi multi-stage (Shaviv, 2005). Menurut model ini apabila coated  fertilizer diaplikasikan,  air  irigasi akan  menembus  lapisan coating lalu  masuk  ke bagian  inti  dan  melarutkan  pupuk.  Selanjutnya, akibat  tekanan  osmotik,  granula  akan  membengkak dan  menyebabkan  dua  kemungkinan:  pertama, ketika tekanan osmotik melampaui ambang resistensi  membran,  membran  akan  pecah  dan  inti granul  secara  spontan  dilepaskan  (mekanisme kegagalan).  Kedua,  jika  membran  tahan  terhadap tekanan, inti pupuk diperkirakan akan dilepas secara perlahan melalui difusi akibat perbedaan konsentrasi atau tekanan gradien, atau kombinasinya (mekanisme difusi). Mekanisme kegagalan umumnya  terjadi  pada  lapisan coating yang  rapuh (misal:  sulfur  atau  sulfur  termodifikasi)  sementara lapisan  polimer  (misalnya  poliolefin)  diharapkan menunjukkan mekanisme pelepasan difusi.
Penjelasan  yang  baik  dari  mekanisme  rilis nutrisi  diberikan  oleh  Fujita  dan  Shoji  (1999) menggunakan Meister® ( encapsulated urea ) sebagai model. Meister®-7dengan pola rilis linear membutuhkan 70 hari untuk melepaskan 80% nutrisi dalam  air  pada  suhu  20 o C,  sedangkan  Meister®-S7 dengan  periode lag 35  memerlukan  35  hari  untuk melepaskan  80%  dari  nutrisi  dalam  air  pada  suhu 20 o C.  Pola  rilis  sigmoidal  menunjukkan  bahwa pelepasan  nutrisi  hanya  dimulai  setelah  jeda  waktu tertentu.

## Kelebihan dan Kekurangan SRF
Penggunaan  SRF  dalam  bidang  pertanian memberikan  beberapa  keuntungan,  yaitu:  (1) Mengurangi  toksisitas  (terutama  untuk  bibit),  yang disebabkan  oleh  konsentrasi  ion  yang  tinggi  dari pelarutan  secara  cepat  pupuk  konvensional.  Hal  ini berakibat  pada  volume  pengaplikasian  yang  lebih besar  dalam  satu  waktu(mengurangi  frekuensi
aplikasi).  Dengan  demikian  dapat  menghemat  biaya tenaga  kerja,  waktu  dan  energi,  serta  membuat penggunaan  pupuk  lebih convenient .Faktor  yang terakhir  ini  merupakan  keuntungan  terbesar  untuk mayoritas  pengguna  SRF.  (2)  Berkontribusi  pada penerapan  sistem  manajemen  pupuk  yang  canggih dan sistem pertanian inovatif seperti no- tillagefarming dengan  aplikasi  pupuk  co-situs tunggal. (3) Memungkinkan terpenuhinya kebutuhan nutrisi  tanaman  yang  ditanam  di  bawah  penutup plastik,  dan  multi-tanam  dengan  aplikasi  pupuk tunggal. (4) Secara signifikan mengurangi kemungkinan  kehilangan  nutrisi,  terutamanitrogen nitrat,  yang  sering  terjadi  di  antara  setelah  proses aplikasi  dan  penyerapan  oleh  tanaman.  Juga mengurangi  kehilangan  amonia  akibat  penguapan, yang secara substansial mengurangi risiko pencemaran  lingkungan.  (5)  Berkontribusi  pada pengurangan  emisi  gas  N 2 O.  (6)  Mencegah  gejala defisiensi mikronutrien nitrogen-induksi, yang biasanya  disebabkan  oleh  kelebihan  pasokan amonium.  (7)  Mengurangi  bahaya  pada  tahap perkecambahan  ketika  digunakan  pada  dosis  yang tinggi.  (8)  Menjaga  nilai  makanan  biologis  dengan memberikan nutrisi yang seimbang dan menghindari flush growth . (9) Sebagai bahan pengikat yangmencegah  pencucian  dan  dapat  juga  digunakan sebagai  'lem'  untuk  meningkatkan  penyerapan pestisida.  (10)  Peningkatan  dekomposisi  bahan organik  juga  dapat  meningkatkan  produksi  humus, sehingga  dapat  meningkatkan  kapasitas  penahanan nutrisi  di  dalam  tanah.  Dengan  demikian  akan menyediakan  perlindungan  lebih  lanjut  untuk pelepasan nutrisi secara terkontrol dan lambat.
Selain  memiliki  kelebihan,  SRF  juga memiliki beberapa kekurangan, yaitu: (1) Belum ada metode  standar  yang  andal  untuk  menentukan  pola rilis  nutrisi  dari  SRF.  Ada  gap  data  antara  korelasi pengujian  hasil  di  laboratorium  dengan  fungsi sebenarnya  pada  kondisi  lapangan  (Shaviv,  2005). (2)  Dapat  meningkatkan  keasaman  tanah  jika  SRF jenis  urea  dilapisi  dengan  sulfur.  Sulfur  dan  urea berkontribusi  untuk  meningkatkan  keasaman  tanah. Hal  ini  memungkinkan  penyerapan  fosfor  dan  zat besi secara berlebihan. (3) SRF yang dilapisi dengan polimer anorganik dapat meninggalkan residu bahan sintesis.  Beberapa  jenis  polimer  terurai  dengan sangat lambat atau bahkan tidak terurai sama sekali. Hal ini dapat menyebabkan akumulasi residu plastik dalam  tanah,  diperkikarn  mencapai  50kg/ha/tahun (Hähndel,  1997).  Menurut  Shaviv  (2005),  pelapis poliolefin  memiliki  tingkat  degradasi  yang  lebih rendah  dari  resin  alkid  dan  resin  poliuretan  (tiga jenis  coating  utama  yang  biasa  digunakan  dalam produksi SRF). (4) Biaya produksi SRF masih tinggi dibanding biaya produksi pupuk mineral konvensional.  Hal  ini  menjadi  penghalang  utama dalam  penggunaannya  secara  luas  di  bidang pertanian (Goertz, 1993;Goertz,1995). Biaya produksi  yang  lebih  tinggi  umumnya  karena
beberapa  jenis  SRF  harus  melalui  proses  produksi yang rumit dan harga bahan pelapis yang mahal.

## Produk Komersil SRF
SRF  telah  digunakan  untuk  tanaman sayuran  bernilai  tinggi  yang  ditanaman  dalam  pot, hal  ini  karena  adanya  peningkatan  yang  stabil  pada tanaman  yang  ditanam  dalam  pot.  Beberapa produsen  menawarkan  produk  tertentu  untuk digunakan di lahan pertanian  dan hortikultura:  yaitu Aglukon  dengan  Agroblen®  dan  Agromaster®, Compo  dengan  Basacote®  dan  Haifa  Chemicals dengan Agricote PowerTM. Abricote memungkinkan penurunan tingkat aplikasi mencapai 50%,  direkomendasikan  untuk  diaplikasikan  pada tanah  ringan  di  mana  pupuk  konvensional  mudah tercuci,  dan  di  daerah  dengan  curah  hujan  tinggi karena  hujan  dapat  mempercepat leaching unsur- unsur  hara  (Achillea et  al .,  2005;  Raban,  2005). Salah  satu  produsen  SRF  di  Jepang,  Chisso  Asahi, telah  memasok  'Nabako-makase'  dan  'Okubyou- makase'  untuk  aplikasi  nutrisi  basal  tunggal  dalam pembibitan padi atau tanaman hortikultura.

## Konsumsi dan Potensi Ekonomi SRF
Konsumsi  dunia  akan  SRF  pada  tahun 2004/2005  diperkirakan  mencapai  786.000  Mt, terjadi  peningkatan  sebesar  45%  dibanding  dengan tahun 1995-1996 (Trenkel, 2010).  Konsumsi pupuk dunia  mencapai  155,6Mt  nutrisi  pada  tahun 2004/2005,  setara  dengan  sekitar  420  Mt  produk pupuk.  Sehingga, diperkirakan  konsumsi SRF tahun 2004/2005  (786.000  ton  tanpa  kapasitas  Cina  1.350 metrik  ton)  masih  berjumlah  tidak  lebih  dari  0,20% dari  total  konsumsi  pupuk  dunia.  Jika  total  output dari semua kapasitas produksi baru termasuk pangsa SRF  maka  hanya  mencapai  0,47%  dari  total konsumsi  pupuk  konvensional  dunia(IFA  2010). Pada tahun 2013 diperkirakan konsumsi SRF sebesar 877.409  Mt  dengan  asumsi  persentasi  konsumsi yang sama dengan sebelumnya,
Meskipun pasar untuk SRF terbilang sangat kecil, namun terjadi pertumbuhan yang cepat, seperti yang  ditunjukkan  oleh  peningkatan  yang  besar dalam kapasitas produksi di Cina. Potensi peningkatan  penggunaan  di  bidang  pertanian  sangat besar  mengingat  keuntungan  yang  diberikan. Penggunaan  SRF  meningkatkan  penggunaan  energi, tetapi  dapat  meningkatan  pendapatan  melalui  harga produk  pertanian  yang  lebih  tinggi,  hal  ini  akan meningkatkan  penggunaan  SRF  dalam  bidang pertanian.  Selain  itu,  program-program  seperti  yang dilakukan oleh Ministry of Agriculture, Forestry and Fisheries Jepang untuk mengurangi tingkat pemupukan  dengan  mengganti  pupuk  konvensional dengan SRF akan lebih mempromosikan penggunaannya.
USA  telah  menjadi  pasar  yang  paling signifikan untuk SRF, selain itu konsumsi Cina telah meningkat  secara  signifikan  dalam  beberapa  tahun
terakhir dan diproyeksikan tumbuh 12,8% per tahun selama  2014-2019.  Angka-angka  ini  termasuk aplikasi  pertanian  pada  skala  besar.  Diperkirakan pasar  global  akan  tumbuh  dengan  tingkat  lebih  dari 5%/tahun  selama  tahun  perkiraan,  yang  dipengaruhi oleh peningkatan efisiensi, penurunan jumlah limbah akibat  limpasan,  dan  juga  oleh  peningkatan permintaan  pangan  dengan  pertumbuhan  populasi manusia,  terutama  di  negara-negara  dunia  ketiga yang  beralih  ke  pola  makan  yang  lebih  berbasis protein.  Pasar  SRF,  khususnya  produk polimer- coated ,  telah  menjadi  segmen  yang  tumbuh  paling cepat, dan akan terus tumbuh pada tingkat yang lebih cepat daripada jenislainnya.

## KESIMPULAN DAN SARAN

## Kesimpulan
H-kolagen  dari  limbah  padat  kulit  samak memiliki  potensi  yang  besar  untuk  dimanfaatkan sebagai coating SAP  dalam  pembuatan  SRF  karena dapat  mengantikan  penggunaan  polimer  sintetik dalam pembuatan SAP. Pemanfaatan  h-kolagen dari limbah  padat  kulit  samak  diharapkan  akan  mampu menghasilkan  SAP  dengan  harga  yang  lebih  murah. Selain itu h-kolagen memiliki sifat yang lebih ramah lingkungan  ( biodegradable,  renewable,  nontoxic ) dibanding  dengan  penggunaan  monomer  dari turunan  minyak  bumi  yang  digunakan  dalam  skala industri  saat  ini.  Berdasarkan  data  perkiraan  harga minyak  mentah  dunia  yang  dirilis  oleh  World  Bank diperkirakan  bahwa  harga  minyak  mentah  dunia akan mengalami peningkatan pada tahun-tahun yang akan  datang.  Peningkatan  ini  akan  mempengaruhi harga monomer turunan minyak bumi.
Penggunaan  h-kolagen  dari  limbah  padat kulit  samak  diharapkan  akan  mampu  mengatasi masalah yang dihadapi oleh industri kulit samak saat ini  serta  di  saat  yang  sama  mampu  menghasilkan SRF  yang  lebih  ramah  lingkungan.  Pemanfaatan  ini diharapkan  dilakukan  oleh  pihak  ketiga  sehingga limbah  padat  tersebut  akan  berubah  menjadi by product yang  memiliki  nilai  ekonomi  bagi  industri kulit samak.
Penambahan  jenis  monomer  yang  berbeda dapat  mempengaruhi water  absorbancy dari  SAP yang  dihasilkan.  Penambahan clay diketahui  dapat meningkatkan  kekuatan  SAP  dalam  mengikat  dan mempertahankan  air  yang  diserap.  Pemilihan  jenis dan  konsentrasi  monomer  dan clay haruslah dirancang dengan sebaik mungkin sehingga dihasilkan  SRF  dengan  kemampuan superabsorbent yang maksimal.

## SARAN
Dalam  rangka  memanfaatkan  h-kolagen dari  limbah  padat  kulit  samak  yang  mengandung kromium  ataupun  yang  tidak,  perlu  dilakukan pengujian  pada  skala  laboratorium.  Kemudian dilanjutkan  dengan  pengujiannya  sebagai coating
pada pembuatan
SRFdengan
kemampuan superbasorbent.

## UCAPAN TERIMA KASIH
Terima kasih disampaikan kepada Kementerian Riset Teknologi dan Pendidikan Tinggi Republik  Indonesia  (RISTEKDITI)  yang  telah memfasilitasi  pembiayaan  penelitian  ini  melalui hibah  Pendidikan  Magister  menuju  Doktor  untuk Sarjana
Unggul
(PMDSU) kontrak No.
136/SP2H/LT/DRPM/IV/2017.

## DAFTAR PUSTAKA
[AAPFCO]  Association  of  American  Plant  Food Control  Officials.  1997. Official  Publication No. 50 . West Lafayette: AAPFCO. Inc. Abu-Zied BM. 2000. Structural and catalytic activity studies  of  silver/chromia  catalysts .  Applied Catalysis A: General . 198: 139–153. Akiyama H, Yan XY, dan Yagi K. 2010. Evaluation of  effectiveness  of  enhance  deficiency fertilizers  as  migration  options  for  N 2 O  and NO  emission  from  agricultural  soil:  meta analysis. Global  Change  Biology. 16:  1837- 1846.
Aslan  A,  Karavana  HA,  Gulumser  G,  Yasa  L, Cadirci  BH.  2007.  Utilization  of  collagen hydrolysates  in  keratinase  production  from Bacillus  subtilis  ATCC  6633. Journal America Leather Chemists Association . 102: 129-134.
Beltran-Prieto  JC,  Veloz-Rodroguez  R,  Perez-Perez MC,  Navarrete-Bolanos  JL,  Vazquez-Nava E,  Jimenez-Islas  H,  Botello-Alvarez  JE. 2012.  Chromium  recover  from  solid  leather waste by chemical treatment and optimasition by response surface methodology. Chem Ecol. 28: 89-102.
Brannon-Peppas L dan Harland RS. 1990. Absorbent Polymer Technology . Amsterdam: Elsevier. Buchholz  FL  dan  Graham  AT.  1998 Modern Superabsorbent  Polymer  Technology .  New York: WileyVCH.
Cabeza  LF,  Taylor  MM,  DiMaio  GL,  Brown  EM, Marmer  WN,  Carrio  R,  Celma  PJ,  Cot  J. 1998. Processing of leather waste: pilot scale studies  on  chrome  shavings.  Isolation  of potentially  valuable  protein  products  and chromium. Waste Manage . 18: 211-218. Ferreira  MJ,  Almeida  MF,  Pinho  AC,  Santos  AC. 2010. Finished leather  waste  chromium acid extraction  and  anaerobic  biodegradation  of the products. Waste Manage. 30: 1091-1100.
Fujita  T  dan  Shoji  S.  1999. Kinds  and  properties  of Meister  fertilizers . Di  dalam Meister controlled  release  fertilizer–Properties  and Utilization .  Sendai,  Japan:  Konno  Printing Company Ltd.
Goertz  HM.  1993.  Controlled  Release  Technology (Agricultural). Di dalam Kirk-Othmer
Encyclopedia  of  Chemical  Technology , Vol.7 . Michigan: Wiley.P251-274.
Goertz  HM.  1995.  Technology  Developments  in
Coated  Fertilizers. Proceedings  of  Dahlia Greidinger Memorial International Workshop  on  Controlled/Slow  Release
Fertilizers,  Technion .  Israel  Institute  of Technology,  Haifa,  Israel.  25  Maret-1  April 1995.
Guo  M,  Liu  M,  Liang  R,  Niu  A.  2006.  Granular
urea-formaldehyde  slow-release  fertilizer with
superabsorbent and moisture preservation. Journal  Applied  Polymers Science. 99: 3230-3235.
Guo  M,  Liu  M,  Zhan  F,  Wu  L.  2005.  Preparation and  properties  of  slow-release  membrane- encapsulated urea fertilizer with superabsorbent  and  moisture  preservation.
Industrial & Engineering Chemistry
Research. 44: 4206-4211.
Hara  Y.  2000.  Estimation  of  nitrogen  release  from coated  urea  using  the  Richard  function  and investigation of the release parameters using simulation  models. Soil  Sci  Plant  Nutr. 46, 693-701.
Hastutiningrum  S.  2009.  Pemanfaatan  limbah  kulit split  industri  penyamakan  kulit  untuk  glue dengan hidrolisis kolagen. Jurnal Teknologi . 2(2): 208-212. Heidemann  E.  1993. Fundamentals  of  Leather Manufacturing . Darmstadt: Roetherdruck. Hogari  K  dan  Ashiya  F.  1994. Advance  in Superabsorbent  Polymers .  Washington  DC: American Chemical Society.
Hüffer  S  dan  Taeger  T.  2004.  Sustainable  leather manufacturing  –  a  topic  with  growing importance. Journal America Leather Chemists Association. 99: 424-428.
Ibrahim  S,  Nawwar  GAM,  dan  Sultan  M.  2015. Development of bio-based polymeric hydrogel:  green  sustainable  and  low  cost plant  fertilizer  packing  material. Journal Environmental  Chemical  Engineering Doi: 10.1016/j.jece.2015.10.028.
IFA.  2010. IFADATA  Statistics  –  Production, imports,  exports  and  consumption  data  for nitrogen,  phosphate  and  potash  1973/74  to 20072008 . Paris, France: International Fertilizer Industry Association (IFA).
Jesus  N,  Maria  IR,  dan  Jose  MA.  2001.  Controlled release of manganese into water from coated experimental fertilizer. laboratory characterization. Journal  Agricultural  Food Chemistry . 49: 1298.
Jiang  BL,  Zhang  M,  dan  Yang  YCh.  2005. Characteristics  of  nutrient  release  from sulfur-coated urea. Journal Chemical
Fertilizer Industry. 32(1): 36-41.
Kanagaraj  J,  Velappan  KC,  Babu  NKC,  Sadulla  S. 2006.  Solid  waste  generation  in  the  leather industry  and  its  utilization  for  cleaner environment-a  review. ournal  Scientific  and Industrial Research . 65: 541-548.
Kirk  DW,  Chan  CCY,  dan  Marsh  H.  2002. Chromium behavior during thermal treatment  of  MSW  fly  ash. Journal  Hazard. Mater . B90: 39–49.
Kusmartono  B  dan  Noya  MA.  2008.  Hidrolisis kolagen  pembuatan  lem  dari  kulit  split dengan katalisator  H 2 SO 4 . Jurnal Teknologi . 1(1): 78-82.
Lammel  J.  2005.  Cost  of  the  different  options available  to  the  farmers:  Current  situation and  prospects. Proceedings  of  International Fertilizer  Association (IFA) -  International
Workshop
on
Enhanced-Efficiency
Fertilizers .  Frankfurt,  Jerman.  28-30  Juni 2005.
Lee  CH,  Singla  A,  dan  Lee  Y.  2001.  Biomedical applications  of  collagen. Int  J  Pharm. 221: 1-22.
Liu  D,  Liang  L,  Regenstein  JM,  Zhou  P.  2012. Extraction  and  characterisation  of  pepsin- solubilised  collagen  from  fins,  scales,  skins, bones  and  swim  bladders  of  bighead  carp ( Hypophthalmichthys  nobilis ). Food  Chem . 133: 1441-1448.
Liu  MZ,  Cheng  RS,  dan  Wu  JJ.  1996.  Preparation and  swelling  properties  of  superabsorbent polymer. China  Journal  Polymers  Science. 14: 48.
Liu  MZ  dan  Guo  TH.  2001.  Preparation  and swelling  properties  of  crosslinked  sodium polyacrylate. Journal  Appllied  Polymers Science . 82: 1515.
Liu X, Olieira ACM, dan Su YC. 2010. Purification and  characterization  of  pepsinsolubilised collagen  from  skin  and  connective  tissue  of giant  red  sea  cucumber  ( Parastichopus californicus ). J Agric Food Chem . 58: 1270- 1274.
Luo  Z,  Zhang  X,  Fan  H,  Liu  Y,  Shi  B.  2008. Modification  of  collagen  for  high  Cr  (III) adsorption. Journal America Leather Chemical Assoc. 104: 149-155. Maffia  GJ  dan  Seltzer  MA.  2004.  Collagen processing. Journal America Leather Chemical Assoc. 99: 164-176.
Maffia GJ, Slomiana M, dan Davis JF. 2002. Recent advances  in  collagen  based  technologies. Journal  America  Leather  Chem  Assoc. 97: 74.
Malek  A,  Hachemi  M,  dan  Didier  V.  2009.  New approach  of  depollution  of  solid  chromium leather  waste by the use of organic chelates. Economical  and  environmental  impacts. J
Hazard Mater. 170: 156-162.
Marandi  GB,  Mahdavinia  GR,  dan  Ghafary  Sh. 2010.  Swelling  behavior  of  novel  protein- based superabsorbent nanocomposite. Journal  Applied  Polymer  Science .  120:
1170-1179.
Matmaroh  K,  Benjakul  S,  Prodpran  T,  Encarnacion
AB,  Kishimura  H.  2011.Characteristics  of acid  soluble  collagen  and  pepsin  soluble collagen  from  scale  of  spotted  golden goatfish  ( Parupeneus  heptacanthus ). Food Chemical. 129: 1179-1186.
Matyasovsky J, Sedliacik J, Cervinkova D, Jurkovic
P, Duchovic D, Gajtanska M. 2012. Polymer bio-composite  based  on  collagen. Journal American  Leather  Chemists  Association. 102: 323-335.
Matyasovsky  J,  Sedliacik  J,  Jurkovic  P,  Kopny  J,
Duchovic P. 2010. De-chroming of chromium  shavings  withot  oxidation  to hazardous Cr(IV). Journal American Leather Chemists Association. 105: 7-17.
Matyasovsky  J,  Sedliacik  J,  Matyasovsky  JJ, Jurkovic P, Duchovic P. 2014. Collagen and keratin colloids systems with a multifungtional  effect  for  cosmetic  and technical  application. Journal  American Leather  Chemists  Association. 109:  284- 295.0020.
Miller  FA,  Wilkins  CH.  1952.  Infrared  spectra  and characteristic  frequencies  of  inorganic  ions, their  use  in  qualitative  analysis. Analytical Chemistry. 24: 8.
Mohana  RK,  Padmanabha  RM.  2001.  Synthesis  of novel superabsorbing copolymers for agricultural  and  horticultural  applications. Polymer International. 50: 946.
Mokrejs P, Janacova D, Svoboda P, Vasek V. 2010. Modelling  the  solubility  of  films  prepared from  collagen  hydrolysates. Journal  Society Leather Technology Chemistry. 94: 231-239 Morimura  S,  Nagata  H,  Uemura  Y,  Fahmi  A,
Shigematsu  T,  Kida  K.2002.  Development of  an  effective  process  from  livestock  and for utilization of collagen fish waste. Process Biochemistry . 37: 1403.
Mu  C,  Lin  W,  Zhang  M,  Zhu  Q.  2003.  Towards Zero  Discharge  of  Chromium-containing Leather  Waste  through  Improved  Alkali Hydrolysis. Waste
Yang  Y  Ch,  Zhang  M,  Chen  JQ,  Geng  YQ,  Chen HN.  2006.  Nutrient  Release  Characteristics of  Polymer-Sulphur  Coated  Urea. Journal Chemical Fertilizer Industry . 33(1): 26-30. Ni  BL,  Liu  MZ,  dan  Liu  SY.  2009.  Multifunctional slowrelease urea fertilizer from ethylcellulose  and  superabsorbent  coated formulations. Chemical Engineering
Journal . 155, 892.
Pourjavadi  A,  Kurdtabar  M,  Mahdavinia  GR, Hosseinzadeh.  2006.  Synthesis  and  super-
swelling  behavior  of  a  novel  protein  based superabsorbent  hydrogel. Polymer  Bulletin . 57: 813-824.
Pourjavadi  A  dan  Kurdtabar  M.  2007.  Collagen- based  highly  porous  hydrogel  without  any porogen: sytnthesis and characteristic.
European Polymer Journal. 43: 877-889.
Pourjavadi  A,  Salimi  H,  dan  Kurdtabar  M.  2007. Hydrolized  collagen-based  hydrogel  with salt and pH-responsiveness properties.
Journal  Appllied  Polymer  Science .  106: 2371-2379.
Pourjavadi  A  dan  Salimi  H.  2008.  New  Protein- based hydrogel with superabsorbing properties:  effect  of  monomer  ratio  on swelling  behaviour  and  kinetics. Industrial &  Engineering  Chemistry  Research. 47: 9206-9213.
Puccini  M  dan  Castiello  D.  2014.  Study  on  the  Use of  Fleshing-Derived  Collagen  in  Post Tanning  Operations. Appllied  Mech  Mater. 597: 144-150.
Puccini  M  dan  Castiello  D.  2015.  Use  of  flesgings- derived  collagen  in  chrome  tanning  process. Appllied Mech Mater. 723: 639-643. Qiao  D,  Liu  H,  Yu  L,  Bao  X,  Simon  GP,  Petinakis E, Chen L. 2016. Preparation and characterization  of  slow  release  fertilizer encapsulated by starch-based superabsorbent polymer. Carbohydr Polym . 147: 146-154. Raban  S.  2005.  MulticoTechTM:  polymer  coating technology  for  responsible  plant  nutrition. Proceedings  of  International  Fertilizer Association (IFA) -  International  Workshop on Enhanced-Efficiency
Fertilizers . Frankfurt, Jerman.28-30 Juni 2005.
Rao  JR,  Thanikaivelan  P,  Sreeram  KJ,  Nair  BU.
2002.  Green  route  for  the  utilization  of chrome shavings (chromium-containing solid waste) in tanning industry.
Environment Science Technology. 36: 1372– 1376
Rose  R.  2002.  Slow  release  fertilizers  101.  Di dalam National  Proceedings:  Forest  and Conservation  Nursery  Association  1999, 2000,  and  2001 .  Fort  Collins,  Colorado. September 2002.
Rathna  GVN  dan  Damodaran  S.  2001.  Swelling behaviour  of  protein-based  superabsorbent hydrogels  treated  with  ethanol. Journal Applied Polymer Science. 81: 2190-2096. Sedliacik J dan Matyasovsky J. 2011. Application of collagen  colloid  from  chrome  shavings  for innovative polycondensation adhesives.
Journal American Leather Chemists Association. 106: 332-339.
Shaviv  A.  1996.  Plant  response  and  environmental aspects  as  affected  by  rate  and  pattern  of nitrogen release from controlled N fertilizers.  Proceedings  of  the  8th  Nitrogen
Workshop- Progress  in  Nitrogen  Cycling Studies .  Gent, Belgia. 5-8 September 1994. Shaviv A. 2001. Improvement of fertilizer efficiency: Product
Processing, Positioning and Application  Methods  (Proceedings  of  the International  Fertiliser  Society) .  York,  UK:
International Fertiliser Society. P23.
Shaviv  A.  2005.  Controlled  Release  Fertilizers.
Proceedings  of  International  Fertilizer Association (IFA) -  International  Workshop on Enhanced-Efficiency Fertilizers .
Frankfurt, Jerman.28-30 Juni 2005.
Shimomura T. 1993. The preparation and application of high performance superabsorbents. Polymer  Materials  Science  &  Engineering . 69: 485.
Shoji  S  dan  Takahashi  C.  1999.  Innovative fertilization  methods.  Di  dalam Meister controlled  release  fertilizer–Properties  and utilization . Sendai: Konno Printing Company Ltd.
Stoessel  PR,  krebs  U,  Hufenus  R,  Halbeisen  M, Zeltner  M,  Grass  RN,  Stark  WJ.  2015. Porous,  water-resistant  multifilament  yarn spun  from  gelatin. Biomacromolecules . 16(7): 1997-2005.
Taylor MM, Bumanlag L, Marmer WN, Brown EM.
2006. Use of enzymatically modified gelatin and  caseinas  fillers  in  leather  processing.
Journal American Leather Chemists Association. 101: 169. Trenkel ME. 2010. Slow-and controlled-release and stabilized fertilizers: an option for enhancing nutrient  use  efficiency  in  agriculture .  Paris, France:  International  Fertilizer  Industry Association (IFA).
Wang KS, Sun CJ, dan Liu YC. 2001. Effects of the type  of  sintering  atmosphere  on  the chromium  leachability  of  thermal-treated municipal  solid  waste  incinerator  fly  ash.
Waste Manage . 21: 85–91.
Wang  Q,  Chen  S,  Zhao  P,  Cao  Y,  Zhu  L,  Wei  H.
2012.  Preperation  and  properties  of  slow- release  fertilizer  with  great  coat. Adv MaterRes . Vol. 518-523: 4745-4748.
Wang WM, Shi XY, Zhang M, Liu H. 2005. Method of Evaluating Nutrient Release Characteristics of Controlled-Release Nitrogen  Fertilizer. China  Journal  Science.
36(4): 553-556.
Wionczyk  B,  Apostoluk  W,  Charewicz  AC, Adamski  Z.  2011.  Recovery  of  chromium (III)  from  waste  of  uncolored  chromium leathers.  Part  II.  Solvent  extraction  of chromium  (III)  from  alkaline  protein hydrolyzate. Separation  and  Purification Technology . 81: 237-242.
Wionczyk  B,  Apostoluk  W,  Charewicz  WA, Adamski  Z.  2011a.  Recovery  of  chromium (III)  from  wastes  of  uncolored  chromium
leathers.  Part  I.  Kinetic  studies  on  alkaline hydrolytic  decomposition  of  the  wastes. Separation and Purification Technology . 81: 223-236.
Wionczyk  B,  Apostoluk  W,  dan  Charewicz  WA. 2006.  Solvent  extraction  of  chromium(III) from spent tanning liquors with Aliquat 336. Hydrometallurgy . 82: 83-92.
Wionczyk  B  dan  Apostoluk  W.  2005.  Equilibria  of extraction  of  chromium  (III)  from  alkaline solutions with trioctylmethylammonium chloride (Aliquat 336). Hydrometallurgy . 78: 116-128.
Wu  J,  Wei  Y,  Lin  J,  Lin  S.  2003.  Study  on  starch- graft acrylamide/mineral
powder superabsorbent  composite. Polymer .  44: 6513-6520.
Wu  L,  Liu  M,  dan  Liang  R.  2008.  Preparation  and properties  of  a  double-coated  slow-release NPK compound fertilizer with
superabsorbent and
water-retention.
Bioresour. Technol. 99: 547–554.
Wu  L  dan  Liu  M.  2007.  Slow-Release  Potassium Silicate  Fertilizer  with  the  Function  of
Superabsorbent and Water Retention. Industrial & Engineering Chemistry
Research. 46: 6494-6500.
Zhan  FL,  Liu  MZ,  Wu  L,  Guo  MY.  2004. Preparation  of  Slow  Release  Urea  Fertilizer with  Preservation  of  Soil  Moisure. Journal Polymer Materials . 21: 213.
Zhang J, Wang Q, dan Wang A. 2007. Synthesis and characterization  of  chitosan-g-poly(acrylic acid)/attapulgite  superabsorbent  composites.
Carbohydrate Polymers . 68: 367-374. Zhang  M.  2000. Present  situation  and  progress  of studies  on  slow  and  controlled  release fertilizers.  Research  of  Plant  Nutrition– Progress  and  Prospect .  China:  China Agricultural University Press.
Zohuriaan-Mehr  MJ,  Pourjavadi  A,  Salimi  H,
Kurdtabar  M.  2009.  Protein-and  homo  poly (amino  acid)-based  hydrogels  with  super- swelling  properties. Polymers  Advanced Technologies. 20: 655-671.