minyak nabati

18,214 views

Published on

makalah

0 Comments
10 Likes
Statistics
Notes
  • Be the first to comment

No Downloads
Views
Total views
18,214
On SlideShare
0
From Embeds
0
Number of Embeds
2
Actions
Shares
0
Downloads
423
Comments
0
Likes
10
Embeds 0
No embeds

No notes for slide

minyak nabati

  1. 1. 1 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Minyak mempunyai arti yang sangat luas, yaitu senyawa yang berbentuk cairan pekat pada suhu ruangan dan tidak larut dalam air. Berdasarkan sumbernya, minyak dibagi menjadi dua macam, yaitu minyak bumi (mineral oils atau petroleum) dan minyak dari mahluk hidup (lipida atau lipids). Adapun minyak dari mahluk hidup terbagi lagi menjadi minyak nabati (vegetable oils) dan minyak hewani (animal oils). Minyak hewani lebih popular disebut dengan istilah lemak (fats) karena pada umumnya berbentuk padat pada suhu ruangan. Minyak nabati adalah sejenis minyak yang terbuat dari tumbuhan. Digunakan dalam makanan dan memasak. Beberapa jenis minyak nabati yang biasa digunakan ialah minyak kelapa sawit, jagung, zaitun kedelai, bunga matahari, dll. Pada proses pembuatan minyak nabati, untuk memperbaiki kualitas pada minyak kasar dilakukan beberapa treatment yaitu : Rafinasi, Fraksinasi, dan Interesterifikasi. Untuk menghasilkan minyak kasar tersebut dilakukan 2 cara yaitu press dan ekstrasi. Hasil minyak kasar (crude oil) harus diolah lagi untuk mendapatkan kualitas minyak yang lebih baik. Tujuan dari Rafinasi adalah untuk menghilangkan kotoran dan bau yang tidak enak. Macam-macam proses Rafinasi adalah Degumming, Netralisasi, Bleaching, Deodorisasi. Minyak nabati merupakan bahan yang sangat dibutuhkan saat ini. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan masyarakat, diperlukan peningkatan produksi agar dapat terimbangi. Akan tetapi, tidak semua orang memahami proses pengolahan hingga dihasilkan minyak nabati yang berkualitas. 1.2 Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk memberikan informasi kepada para pembaca mengenai proses kilang minyak nabati.
  2. 2. 2 BAB II SUMBER DAN KONSTITUEN PENYUSUN MINYAK DAN LEMAK SERTA KETERDAPATANNYA DALAM BAHAN BAKU 2.1 Sumber Minyak Dan Lemak Minyak dan lemak dapat diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, yaitu : 1. Bersumber dari tanaman a. Biji-bijian palawija: minyak jagung, biji kapas, kacang, rape seed, wijen, kedelai, dan bunga matahari. b. Kulit buah tanaman tahunan: minyak zaitun dan kelapa sawit. c. Biji-bijian dari tanaman harian: kelapa, cokelat, inti sawit, babassu, cohune dan lain sebagainya. 2. Bersumber dari hewani a. Susu hewani peliharaan: lemak susu. b. Daging hewan peliharaan: lemak sapi dan turunannya oleostearin, oleo oil dari oleo stock, lemak babi dan mutton tallow. c. Hasil laut: minyak ikan sarden serta minyak ikan paus. Minyak dan lemak (trigliserida) yang diperoleh dari berbagai sumber mempunyai sifat fisiko-kimia yang berbeda satu sama lain, karena perbedaan jumlah dan jenis ester yang terdapat di dalamnya. Minyak dan lemak tidak berbeda dalam bentuk umum trigliseridanya dan hanya berbeda dalam bentuk (wujud). Disebut minyak jika berbentuk padat pada suhu kamar. Sifat fisiko-kimia biasanya berada dalam suatu kisaran nilai, karena perbedaannya cukup kecil, nilai tersebut dinamakan konstanta. Konstanta fisik yang dianggap cukup penting adalah berat jenis, indeks bias dan titik cair, sedangkan konstanta kimia yang penting adalah bilangan iod, bilangan penyabunan, bilangan Reichert Meisce, bilangan Polenske, bilangan asam dan residu fraksi tak tersabunkan.
  3. 3. 3 2.2 Komposisi Minyak Minyak / Lemak yang berasal dari nabati ( tumbuh-tumbuhan ) selain mengandung minyak / lemak sebagai komponen utama, juga mengandung senyawa- senyawa lain bukan minyak seperti: gum, resin, lendir, asam-sasam lemak bebas (FFA), fosfatida, protein, dan senyawa-senyawa sterol yang disebut Fitosterol (suatu jenis senyawa sterol yang terdapat dalam tumbuh-tumbuhan, namun berbeda dengan Cholesterol). Minyak Kelapa mengandung pula Vitamin E (tocopherol), sedang minyak kelapa sawit mengandung tocopherol dan ß-carotene yang berwarna merah. Komposisi atau jenis asam lemak dan sifat fisiko-kimia tiap jenis minyak berbeda-beda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan sumber, iklim, keadaan tempat tumbuh dan pengolahan. Perbedaan umum antara lemak nabati dan hewani adalah: 1. Lemak hewani mengandung kolesterol sedangkan lemak nabati mengandung fitosterol. 2. Kadar asam lemak tidak jenuh dalam lemak hewani lebih kecil dari pada lemak nabati. 3. Lemak hewani mempunyai bilangan Reichert Meisce lebih besar serta bilangan polenske lebih kecil dari pada minyak nabati. Minyak dan lemak yang telah dipisahkan dari jaringan asalnya mengandung sejumlah kecil komponen selain trigliserida, yaitu lipid komplek (lesithin, cephalin, fosfatida dan glikolipid); sterol berada dalam keadaan bebas atau terikat dengan asam lemak; asam lemak bebas; lilin; pigmen yang larut dalam lemak dan hidrokarbon. Semua komponen tersebut akan mempengaruhi warna dan flavor produk, serta berperan dalam proses ketengikan. Fosfolipid dalam minyak yang berasal dari biji- bijian biasanya mengandung sejumlah fosfatida, yaitu lesithin dan cephalin. Dalam minyak jagung dan kedelai, jumlah fosfatida sekitar 2 – 3 %, dan dalam proses pemurniannya, senyawa ini dapat dipisahkan. Minyak pangan dalam bahan pangan biasanya diekstraksi dalam keadaan tidak murni dan bercampur dengan komponen-komponen lain yang disebut fraksi
  4. 4. 4 lipida. Fraksi lipida terdiri dari minyak, lemak (edible fat/oil), malam (wax), fosfolipida, sterol, hidrokarbon dan pigmen. Fraksi lipid dalam bahan pangan biasanya dipisahkan dari persenyawaan lain yang terdapat dalam bahan pangan dengan ekstraksi menggunakan pelarut seperti petroleum eter, etil, ester, kloroform atau benzena. Fraksi yang larut disebut “fraksi yang larut dalam eter” atau lemak kasar (Ketaren, 1986). Untuk membedakan komponen-komponen fraksi lipida dipergunakan NaOH. Minyak/ lemak pangan, malam dan fosfolipida dapat disabunkan dengan NaOH sedangkan sterol, hidrokarbon dan pigmen adalah fraksi yang tidak tersabunkan. 2.3 Klasifikasi Lemak Dan Minyak Lemak dan minyak dapat dibedakan berdasarkan beberapa penggolongan, yaitu: 2.3.1 Berdasarkan kejenuhannya (ikatan rangkap) : Asam lemak jenuh Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung ikatan tunggal pada rantai hidrokarbonnya. Asam lemak jenuh mempunyai rantai zig-zig yang dapat cocok satu sama lain, sehingga gaya tarik vanderwalls tinggi, sehingga biasanya berwujud padat. Tabel 2.1 Contoh-Contoh Dari Asam Lemak Jenuh, Antara Lain: Asam lemak tak jenuh Asam lemak tak jenuh merupakan asam lemak yang mengandung satu ikatan rangkap pada rantai hidrokarbonnya. Asam lemak dengan lebih dari satu ikatan rangkap tidak lazim, terutama terdapat pada minyak nabati, minyak ini disebut poliunsaturat.
  5. 5. 5 Tabel 2.2 Contoh-Contoh Dari Asam Lemak Tak Jenuh, Antara Lain: 2.3.2 Berdasarkan sifat mengering Minyak tidak mengering (no-dryng oil) Cara mengetahui minyak tersebut merupakan minyak tidak mengering adalah dengan melihat jumlah ikatan rangkapnya. Bila minyak tersebut mempunyai banyak ikatan rangkap (tidak jenuh), maka minyak tersebut dikatakan minyak tidak mengering. Ikatan rangkap akan teroksidasi oleh O2 membentuk hidroperoksida, dimana hidroperoksida akan membentuk seperti lemak (film tipis). Minyak yang memiliki bilangan iod dibawah 100 merupakan minyak tidak mengering. Minyak setengah mengering (semi-drying oil), yaitu minyak yang mempunyai daya mengering lebih lambat. Minyak setengah mengering memiliki asam lemak jenuh yang sama banyak dengan asam lemak tidak jenuhnya. Minyak yang memiliki bilangan iod antara 100-130 merupakan minyak setengah mengering. Minyak mengering (drying-oil) Minyak yang termasuk minyak mengering adalah minyak yang memiliki sedikit ikatan rangkapnya (jenuh). Minyak yang memiliki bilangan iod diatas 130 merupakan minyak mengering.
  6. 6. 6 Tabel 2.3 Pengklasifiksian Lemak Dan Minyak Berdasarkan Sifat Mengering Sifat Keterangan Minyak Tidak Mengering (non drying oil) - Tipe minyak zaitun, contoh: minyak zaitun, minyak buah persik, minyak kacang tanah - Tipe minyak rape, contoh: minyak biji rape, minyak mustard - Tipe minyak hewani, contoh: minyak sapi Minyak Setengah Mengering - Minyak yang mempunyai daya mengering yang lebih lambat, contoh: minyak biji kapas, minyak bunga matahari, minyak jagung, minyak gandum, kapok, croton, dan urgen Minyak Mengering (drying oil) - contoh: minyak kacang kedelai, minyak biji karet, safflower, argemone, hemp, walnut, biji poppy, biji karet, perilla, tung, linseed, dan candle nut. 2.3.3 Berdasarkan sumbernya Tabel 2.4. Pengklasifikasian Lemak Dan Minyak Berdasarkan Sumbernya.
  7. 7. 7 2.3.4 Berdasarkan kegunaannya Tabel 2.5 Pengklasifikasian Lemak Dan Minyak Berdasarkan Kegunaanya. 2.4 Karakteristik minyak nabati 2.4.1 Sifat fisik 1. Warna a. Warna alamiah b. Warna akibat oksidasi dan degradasi komponen kimia yang terdapat dalam minyak. 2. Bau Lemak atau bahan pangan berlemak, dapat menghasilkan bau tidak enak yang mirip dengan bau ikan yang sudah basi, yang disebabkan oleh interaksi trimetilamineoksida dengan ikatan rangkap dari lemak tidak jenuh. 3. Kelarutan Kelarutan diengaruhi oleh nilai polaritas dari masing-masing minyak nabati. 4. Titik cair 5. Titik didih Titik didih dari asam lemak akan semakin meningkat dengan bertambahnya rantai karbon asam lemak tersebut. 6. Titik lunak Ditentukan dengan penggunaan tabung kapiler yang diisi dengan minyak.
  8. 8. 8 7. Sliping point 8. Cara penetapannya yaitu dengan mempergunakan suatu silinder kuningan yang kecil, yang diisi dengan leak padat, kemudian disimpan dalam bak yang tertutup dan dihubungkan dengan termometer. 9. Sort melting point Yaitu temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak atau lemak. 10. Bobot jenis Bobot jenis ditentukan oleh temperatur kamar (25O C) 11. Indeks bias Adalah derajar penyimpangan yang dilewatkan pada suatu medium yang cerah. Ini digunakan untuk pengujian kemurniaan minyak. 12. Titik asap, titik nyala, titik api. Titik asap adalah temperatur pada saat minyak atau lemak menghasilkan asap pada pemanasan, titik nyala adalah temperatur pada saat campuran uap dari minyak dengan udara mulai terbakar. Sedangkan titik api adalah temperatur pada saat dihasilkan pembakaran yang terus menerus 13. Titik kekeruhan Ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran minyak atau lemak dengan pelarut lemak. 2.4.2 Sifat kimia 1. Hidrolisa Dalam reaksi hidrolisa, minyak atau lemak akan berubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Hal ini dapat merusak minyak karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak atau lemak yang mengakibatkan ketengikan.
  9. 9. 9 Gambar 2.1 Reaksi Hidrolisa Minyak Atau Lemak 2. Oksidasi Oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan lemak atau minyak, hal ini akan menyebabkan bau tengik pada lemak atau minyak. 3. Esterifikasi Proses esterifikasi bertujuan untuk asam-asam lemak bebas dari trigliserida, menjadi bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang disebut interifikasi atau penukaran ester yang didasarkan pada prinsip transesterifikasi Fiedel-Craft. Gambar 2.2 Reaksi Esterefikasi
  10. 10. 10 4. penyabunan Reaksi ini dilakukan dengan penambahan sejumlah larutan basa kepada trigliserida. Bila penyabunan telah lengkap, lapisan air yang mengandung gliserol dipisahkan dan gliserol dipulihkan dengan penyulingan. Gambar 2.3 Reaksi Penyabunan 5. Pembuatan keton Keton dihasilkan melalui penguraian dengan cara hidrolisa ester. Gambar 2.4 Keton
  11. 11. 11 2.5 Berbagai Jenis Minyak Yang Bersumber Dari Bahan Nabati, Karakteristik, Dan Klasifikasinya a. Minyak Wijen Klasifikasi Minyak wijen merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan biji-biji palawija. Minyak wijen mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Berdasarkan kegunaannya minyak wijen merupakan minyak Nabati (bahan makanan bagi manusia) dan mintak atsiri. Komposisi Kimia Tabel 2.6 Komposisi Asam Lemak Minyak Wijen Asam lemak Humus Persen Asam lemak jenuh Palmitat Stearat Atachidat Asam lemak tidak jenuh Oleat Linoleat Linolenat C16H32O2 C18H36O2 C20H40O2 C18H34O2 C18H32O2 C18H30O2 9,1 4,3 0,8 45,4 40,4 Sumber : Hilditch (1947)
  12. 12. 12 Tabel 2.7 Sifat Fisika-Kimia Minyak Wijen Karakteristik Syarat Berat jenis pada 25 0 C Indeks bias pada 25 0 C Bilangan Iod Bilangan Penyabunan Bilangan Reichert-Meissl Bilangan Hehnet Campuran asam-asam lemak Bilangan iod Titik beku Titik cair 0,916 – 0,921 1,4763 103 – 112 188 – 193 1,2 95,6 – 95,9 109 – 122 21 – 24 0 C 21 -31,5 0 C Sumber : Hildicth (1947) Standar Mutu Minyak wijen berwarna kuning, tidak berbau dan mempunyai rasa gurih. Minyak kasarnya bermutu tinggi dan dapat digunakan sebagai minyak salad dengan atau tanpa proses winterisasi. Untuk mendeteksi minyak wijen digunakan uji berikut : 1. Uji villavecchia dan fabris menggunakan larutan alkohol (furfural) 2. Uji Boudouin Kedua uji tersebut akan positif karena adanya fraksi tidak tersabunkan dalam minyak wijen, yaitu suatu zat (sesamin dan sesameoline) yang tidak ditemukan dalam lemak-lemak lain. Karena adanya senyawa tersebut, maka minyak wijen dapat segera dideteksi walaupun telah mengalami proses hidrogenasi.
  13. 13. 13 Daya Guna Biji wijen digunakan untuk manisan atau campuran kembang gula yang dibuat dari gula anggur. Biji wijen merupakan makanan penting, karena mempunyai niali gizi yang tinggi dan di Afrika digunakan sebagai pencampur dalam bubur dan sup. Minyak wijen digunakan untuk obat-obatan yaitu dalam pembuatan obat gosok amonia, karena sifat minyak wijen yang tidak dapat memisah sehingga baik digunakan untuk campuran obat gosok dengan kekentalan yang baik. Wijen juga mengandung vitamin B, dan vitamin C yang berfungsi sebagai zat pelindung dalam tubuh manusia. b. Minyak Jagung Klasifikasi Minyak jagung merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan biji-biji palawija. Minyak jagung mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Minyak jagung merupakan minyak nabati setengah mengering (semi drying oil). Berdasarkan kegunaannya minyak jagung merupakan minyak Nabati (bahan makanan bagi manusia). Komposisi Kimia Tabel 2.8 Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Jagung
  14. 14. 14 Tabel 2.9 Komposisi Minyak jagung Komponen Jumlah (%) Total gliserida 98,6 Bahan tidak tersabunkan : Total 1,26-1,63 sitosterol 0,92-1,08 Asam lemak (persen dari total asam) : Asam lemak jenuh 13 Palmitat 10 Stearat Asam lemak tidak jenuh 86 linoleat Oleat 30 Sifat Fisika Kimia Tabel 2.10 Sifat Fisika Kimia Minyak Jagung Tabel Sifat Fisika Kimia Minyak jagung Karakteristik Nilai Bilangan asam Flavor Cold test Bilangan penyabunan Bilangan Iodium Bilangan Hehner Titik cair (o F) Titik nyala (o F) Titik bakar (o F) Bobot jenis pada suhu kamar Pounds per gallon 0,004-0,100 Lembut Bersih 189-191 125-128 93-96 4-12
  15. 15. 15 Daya Guna Minyak jagung merupakan minyak yang memiliki komposisi asam lemak tak jenuh yang sangat tinggi. Dalam produk farmasi, minyak jagung digunakan untuk sediaan injeksi. Selain itu, juga digunakan sebagai suplemen makanan berkalori tinggi. Minyak jagung kaya akan kalori, sekitar 250 kalori per ons. Minyak jagung merupakan minyak goreng yang stabil (tahan terhdap ketengikan). Karena adanya tokoferol yang larut dalam minyak. Dengan proses winterisasi, minyak jagung dapat diolah menjadi minyak salad dan sebagai hasil sampingannya adalah mentega putih (shortening). Minyak salad yang ditambah garam dan flavoring agent berupa rempah- rempah akan menghasilkan mayonnaise. Asam Oleat Asam Oleat merupakan asam lemak tak jenuh yang banyak dikandung dalam Minyak jagung. Asam ini tersusun dari 18 atom C dengan satu ikatan rangkap di antara atom C ke-9 dan ke-10. Selain dalam Minyak jagung (55-80%), asam lemak ini juga terkandung dalam CNO, CPKO, miyak jarak serta minyak biji anggur. Rumus kimia: CH3(CH2)7CHCH(CH2)7)COOH. Sifat-sifat fisika dan kimia Asam Oleat adalah sebagai berikut : a. Sifat Fisika : - berat molekul : 280,45 (kg/mol) - titik leleh : 16,3 0 C - titik didih : 285 0 C - indeks bias : 1,4565 - spesifik gravity : 0,917-0,919 (25 0 C) - densitas : 0,8910 gr/ml - tidak larut dalam air - mudah terhidrogenasi - merupakan asam lemak tak jenuh - memiliki aroma yang khas
  16. 16. 16 b. Sifat Kimia : - Larut dalam pelarut organik seperti alkohol - bersifat hidrolisis - tidak stabil pada suhu kamar - Asam lemak bebas 2,5-2,4 % (Sumber : Perry’s, 1999) Asam Linoleat Asam linoleat (LA) adalah asam lemak tak jenuh omega-6. Secara kimiawi asam linoleat adalah asam yang berantai karbon 18 pada rantai karbon dan 2 cis ikatan rangkap. Ikatan rangkap pertama terdapat pada karbon ke-6 dan omega terakhir. Asam linoleat digunakan untuk membuat sabun, pengemulsi, dan minyak pengering. Reduksi asam lemak menghasilkan linoleyl alkohol. Sifat-sifat fisika dan kimia Asam Linoleat adalah sebagai berikut : a. Sifat Fisika : - berat molekul : 280.44548(1724) g/mol - titik leleh : -5 °C - titik didih : 229 0 C - tidak larut dalam air - mudah terhidrogenasi - merupakan asam lemak tak jenuh - tidak berwarna b. Sifat Kimia : - Larut dalam pelarut organik - bersifat hidrolisis - tidak stabil pada suhu kamar - Rumus Kimia Asam Linoleat : C18H32O2 (Sumber : Perry’s, 1999)
  17. 17. 17 Asam Stearat Asam Stearat atau asam oktadekanoat, adalah asam lemak jenuh yang mudah diperoleh dari lemak hewani. Wujudnya padat pada suhu ruang, dengan rumus kimia CH3(CH2)16COOH. Asam stearat diproses dengan memperlakukan lemak hewan dengan air pada suhu dan tekanan tinggi. Asam ini dapat pula diperoleh dari hidrogenasi minyak nabati. Dalam bidang industri asam stearat dipakai sebagai bahan pembuatan lilin, sabun, plastik, kosmetika, dan untuk melunakkan karet. Reduksi asam stearat menghasilkan stearil alkohol. Sifat-sifat fisika dan kimia Asam Stearat adalah sebagai berikut : a. Sifat Fisika : - berat molekul : 284.478 g/mol - titik leleh : 69.6 °C - titik didih : 291 0C - densitas : 0.847 g/cm3 at 70 °C - mudah terhidrogenasi - merupakan asam lemak tak jenuh b. Sifat Kimia : - Larut dalam pelarut organik - bersifat hidrolisis - Rumus Kimia Asam Stearat : C18H36O2 (Sumber : Perry’s, 1999) Gliserol Gliserol dengan nama lain propana-1,2,3-triol, atau gliserin, pada temperature kamar berbentuk cairan memiliki warna bening seperti air, kental, higroskopis dengan rasa yang manis. Gliserol terdapat secara alami dalam persenyawaaan sebagai gliserida didalam semua jenis minyak dan lemak baik dari tumbuhan maupun hewan, dan gliserol didapatkan dari proses saponifikasi minyak pada pembuatan sabun, atau pemisahan secara langsung dari lemak pada pemroduksian asam lemak. Sejak 1949
  18. 18. 18 gliserol juga diproduksi secara sintetis dari propilen. Dan proses secara sintetis tercatat kurang lebih sekitar 50% dari total gliserol di pasaran. Sifat-sifat fisika dan kimia Gliserol adalah sebagai berikut : a. Sifat Fisika : - berat molekul : 92,09 kg/kmol - titik beku : 17,9 0 C - titik didh : 290 0 C - spesifik gravity : 1,260 - densitas : 0.847 g/cm3 70 °C - viskositas : 34 cP - Fasa : Cair ( 30 0 C, 1 atm ) - sempurna dalam air - mudah terhidrogenasi - merupakan asam lemak tak jenuh b. Sifat Kimia : - Larut dalam air - Merupakan senyawa hidroskopis - tidak stabil pada suhu kamar - Rumus Kimia Gliserol : C3H8O3 c. Minyak Kedelai Klasifikasi Minyak kedelai merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan biji-biji palawija. Minyak kedelai mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Minyak kedelai merupakan minyak nabati mengering (drying oil). Berdasarkan kegunaannya minyak kedelai merupakan minyak Nabati (bahan makanan bagi manusia).
  19. 19. 19 Komposisi Tabel 2.11 Komposisi Kimia Minyak Kedelai Asam lemak tidak jenuh (85%) terdiri dari: asain linoleat 15 – 64% asam oleat 11 – 60% asam linolenat 1 – 12% asam arachidonat 1.5% Asam lemak jenuh (15%), terdiri dari: asam palmitat 7 - 10% asam stcarat 2 – 5% asam arschidat 0.2 – 1% asam laurat 0 – 0.1% Fosfolipida jumlahnya sangat kecil (trace) Lecithin Cephalin Lipositol Sumber : Bailey, A.E. (1950). Sifat fisika kimia Tabel 2.12 Sifat Fisika Kimia Minyak Kedelai Sifat Nilai Bilangan asam 0,3-3,000 Bilangan penyabunan 189-195 Bilangan Iod 117- 141 Bilangan Thiosianoggen 77-85 Bilangan hidroksil 4-8 Bilangan Reichert Meissl 0,2 - 0,7
  20. 20. 20 Tabel 2.13 Standar Mutu Minyak Kedelai Sifat Nilai Bilangan asam maksimum 3 Bilangan penyabunan minimum 190 Bilangan Iod 129-143 Bahan yang tak tersabunkan (%) maksimum 1,2 Bahan yang menguap (5b) maksimum 0,2 Indeks bias (20°C) 1,473-1,477 Robot jenis (15,5115,5°C) 0,924-0,928 Sumber Bailey, A.E. (1950). Nilai Gizi Asam lemak esensial dalam minyak dapat mencegah timbulnya athero- sclerosis atau penyumbatan pembuluh darah. Kegunaan Minyak kedelai yang sudah dimurnikan dapat digunakan untuk pembuatan minyak salad, minyak goreng (cooking oil) serta untuk segala keperluan pangan. Lebih dari 50 persen produk pangan dibuat dari minyak kedelai, terutama margarin dan shortening. Hampir 90 persen dari produksi minyak kedelai digunakan di bidang pangan dan dalam bentuk telah dihidrogenasi, karena minyak kedelai mengandung lebih kurang 85 persen asam lemak tidak jenuh. Minyak kedelai juga digunakan pada pabrik lilin, sabun, varnish, lacquers, cat, semir, insektisida dan desinfektans. d. Minyak Kelapa Sawit Klasifikasi Minyak kelapa sawit merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan kulit buah tanaman tahunan. Minyak kelapa sawit mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Minyak kelapa sawit merupakan
  21. 21. 21 minyak nabati tidak mengering (non-drying oil). Berdasarkan kegunaannya minyak kelapa sawit merupakan minyak Nabati (bahan makanan bagi manusia). Sifat Fisika-Kimia Tabel 2.14 Nilai Sifat Fisika-kimia Minyak Sawit dan Minyak Inti sawit Sifat Minyak Sawit Minyak Inti Sawit Bobot jenis pada suhu kamar Indeks bias D 40 0 C Bilangan Iod Bilangan Penyabunan 0,900 1,4565 – 1,4585 48 – 56 196 - 205 0,900 – 0,913 1,495 – 1,415 14 – 20 244 - 254 Sumber : Krischenbauer (1960). Tabel 2.15 Sifat Minyak Kelapa sawit Sebelum dan Sesudah Dimurnikan Sifat Minyak sawit kasar Minyak sawit murni Titik cair : Awal Akhir Bobot jenis 15 0 C Indeks bias D 40 0 C Bilangan penyabunan Bilangan iod Bilangan Reichert Meissl Bilangan polenske 21 – 24 26 – 29 0,859 – 0,870 36,0 – 37,5 224 – 249 14,5 – 19,0 5,2 – 6,3 9,7 – 10,7 0,8 – 1,2 33 29,4 40,0 46 – 49 196 – 206 46 – 52 - - - -
  22. 22. 22 Standar Mutu Tabel 2.16 Standar Mutu SPB dan Ordinary Kandungn SPB Ordinary Asam lemak bebas (%) Kadar air (%) Kotoran (%) Besi p.p.m Tembaga p.p.m Bilangan iod Karotene p.p.m Tokoferol p.p.m 1 – 2 0,1 0,00 2 10 0,5 53 ± 1,5 500 800 3 – 5 0,1 0,01 10 0,5 45 – 56 500 – 700 400– 600
  23. 23. 23 e. Minyak Kemiri Klasifikasi Minyak kemiri merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan biji-bijian tanaman palawija. Minyak kemiri mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Berdasarkan kegunaannya minyak kemiri merupakan bahan non pangan dapat digunakan sebagai bahan dasar cat dan pernis, tinta cetak dan pembuatan sabun atau sebagai pengawet kayu. Komposisi Kimia Biji Dan Minyak Kemiri Setiap 100 gram daging biji kemiri mengandung 636 kalori, 19 gram protein, 63 gram lemak, 8 gram karbohidrat, 80 mgram kalsium, 200 mgram fosfor, 2 mgram besi, 0,06 mgram vitamin B, 7 gram air. Asam lemak yang terkandung dalam minyak terdiri dari 55 persen asam palmitat; 6,7 persen stearat; 10,5 persen oleat; 48,5 persen linoleat, dan 28,5 persen linolenat. Tabel 2.17 Karakteristik Minyak Kemiri Karakteristik Nilai Bilangan penyabunan 188 – 202 Bilangan asam 6,3 – 8 Bilangan iod 136 – 167 Bilangan thiocyanogen 97 – 107 Bilangan hidroksil Tidak ada Bilangan Reichert-Meissl 0,1 – 0,8 Bilangan Polenske Tidak ada Indeks bias pada 25o C 1,473 – 1,479 Komponen tidak tersabunkan 0,3 – 1 persen Bobot jenis pada 15o C 0,924 – 0,929 Sumber : Bailey, A.E. (1950).
  24. 24. 24 Daya Guna Minyak Dan Buah Kemiri Buah kemiri tidak dapat langsung dimakan mentah karena beracun, yang disebabkan oleh toxalbumin. Persenyawaan toxalbumin dapat dihilangkan dengan cara pemanasan dan dapat dinetralkan dengan penambahan bumbu lainnya seperti garam, merica dan terasi. Bila terjadi keracunan karena kemiri, dapat dinetralkan dengan meminum air kelapa. Daging buah kemiri digunakan sebagai bumbu dalam jumlah yang relatif kecil. Minyak kemiri tidak dapat dicerna karena bersifat laksatif dan biasanya digunakan sebagai bahan dasar cat atau pernis, tinta cetak dan pembuatan sabun atau sebagai pengawet kayu. Di Filipina minyak ini sudah lama dikenal dan digunakan untuk melapisi bagian dasar perahu, agar tahan terhadap korosif akibat air laut. Minyak kemiri dapat digunakan sebagai minyak rambut dan di Pulau Jawa sebagai bahan pembatik, dan juga untuk penerangan. Standar Mutu Dan Karakteristik Minyak Kemiri Di Indonesia belum dilakukan penelitian standarisasi minyak kemiri, karena jarang di olah menjadi minyak, sehingga sampai saat ini belum ada standar mutu bagi minyak kemiri Indonesia. f. Minyak Jarak Klasifikasi Minyak jarak merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan biji-bijian dari tanaman tahunan. Minyak jarak mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Berdasarkan kegunaannya minyak jarak dapat digunakan dalam industry cat, varnish, lacquer, pelumnas, tinta cetak, linoleum, oil cloth, dan sebagai bahan baku dalam industry-industri plastic dan nilon. Dalam jumlah kecil minyak jarak dan turunannya juga digunakan untuk pembuatan kosmetik, semir, dan lilin. Biji jarak terdiri dari 75% kernel (daging biji) dan 25% kulit dengan komposisi kimia
  25. 25. 25 Komposisi kimia Tabel 2.18 Komposisi Kimia Biji Jarak Sifat Fisika dan Kimia Minyak Jarak Tabel 2.19 Sifat Fisika dan Kimia Minyak Jarak
  26. 26. 26 Nilai Gizi dan Daya Guna Minyak jarak mempunyai sifat sangat beracun di samping kandungan asam lemak esensialnya yang sangat rendah. Hal yang demikian menyebabkan minyak jarak ridak dapat digunakan sebagai minyak makan dan bahan pangan. Minyak jarak dan turunannya digunakan dalam industry cat, varnish, lacquer, pelumnas, tinta cetak, linoleum, oil cloth, dan sebagai bahan baku dalam industry- industri plastic dan nilon. Dalam jumlah kecil minyak jarak dan turunannya juga digunakan untuk pembuatan kosmetik, semir, dan lilin. g. Minyak Kacang Tanah Klasifikasi Minyak kacang tanah merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan biji-biji palawija. Minyak kacang tanah mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Minyak kacang tanah merupakan minyak tidak mengering (non drying oil) tipe minyak zaitun. Berdasarkan kegunaannya minyak kacang tanah merupakan minyak Nabati (bahan makanan bagi manusia Komposisi Kimia Tabel 2.20 Komposisi asam lemak minyak kacang tanah
  27. 27. 27 Sifat-Sifat Fisik dan Kimia Minyak Kacang Tanah Tabel 2.21 Sifat Fisik dan Kimia Minyak Kacang Tanah Sebelum dan Sesudah Dimurnikan Tabel 2.22 Sifat Kimia Minyak Kacang Tanah
  28. 28. 28 h. Minyak Biji Kapas Klasifikasi Minyak biji kapas merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan biji-bijian tanaman palawija. Minyak biji kapas mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Minyak biji kapas merupakan minyak nabati setengah mengering (semi drying oil). Berdasarkan kegunaannya minyak biji kapas merupakan bahan pangan dan non pangan. Komposisi Kimia Tabel 2.23 Komposisi Asam Lemak Biji Kapas Asam Lemak Persentase berat (%) Asam mirsitat 1,4 Asam palmitat 23,4 Asam stearate 1,1 Asam arachidat 1,3 Asam miristoleat 0,1 Asam palmitoleat 2,0 Asam oleat 22,9 Asam linoleat 47,8 Sumber: Krischenbauer (1960) Tabel 2.24 Komposisi Kimia Biji Kapas Komposisi Biji (%) Kernel (%) Kulit (%) Daging (%) Kadar air 9,9 6,9 9,3 7,8 Minyak 19,5 29,6 0,9 7,4 Protein 19,4 30,3 3,8 44,8 Serat kasar 22,6 4,8 46,1 9,9 Abu 4,7 6,9 2,6 5,6
  29. 29. 29 Sifat Fisika Minyak Hidrokarbon yang terdapat dalam minyak biji kapas adalah squalene. Minyak biji kapas yang murni mengandung 0,004-0,12 persen squalene, sedangkan menurut Kufmann jumlah total hidrokaarbon sekitar 0,25 persen. Pada suhu kamar minyak biji kapas dapat larut dalam pelarut dalam pada berebagai perbandingan, tetapi tidak larut dalam furfural dan pelarut polar seperti aseton metil asetat. Pembakaran 1 gram minyak kapas menghasilkan 9,500 kalori, sedangkan indeks refraksinya pada suhu 200 C sebesar 1,4724. Nilai titik asap, titik api dan titik nyala minyak biji kapas tergantung dari jumlah kandungan asam lemak bebas. Minyak murni yang mengandung asam lemak bebas sebesar 0,01-0,03 persen mempunyai titik asap, titik nyala dan titik api berturut-turut: 221,1-232,20 C; 323,8-329,40 C dan 357,2-362,70 C, sedangkan pada minyak kasar yang mengandung asam lemak bebas sekitar 1,8 persen mempunyai nilai titik asap, titik nyala dan titik api berturut-turut: 1450 C;293,30 C dan 356,10 C. Sifat Kimia Minyak biji kapas mempunyai bilangan iod dan bilangan penyabunan masing- masing 108 dan 195. Bilangan thiosianogen menurut metode ACCS, sebesar 60-72 dengan nilai rata-ratanya 65. Sedangkan bilangan asetil atau bilangan hidroksil dari minyak murni berkisar 8-14; jumlah gugus hidroksil bebas dipengaruhi oleh jumlah mono atau digliserida dalam minyak. Bilangan Reichert-Meissl menunjukkan banyaknya asam lemak yang mudah menguap dan dapat larut dalam air, sedangakan bilangan Polenske untuk asam lemak yang dapat menguap dan tidak dapat larut dalam air. Untuk minyak biji kapas nilai tersebut masing-masing sebesar 0,4-0,9 dan 0,2-0,7. Nilai Gizi Dan Daya Guna Biji kapas mengandung asam amino dalam jumlah besar yang dibutuhkan tubuh. Asam amino histidin yang dibutuhkan anak-anak, juga ditemukan dalam biji kapas. Dari komposisi ini terlihat bahwa protein yang terdapat dalam biji kapas
  30. 30. 30 merupakan protein yang lengkap yang sangat dibutuhkan tubuh manusia. Kegunaan minyak biji kapas antaran lain: sebagai alat penerangan, minyak pelumas, campuran lemak babi (lard), minyak salad, bahan untuk membuat sabun, bahan untuk membuat margarin, dan bahan untuk membuat mentega putih (shortening). Daging biji kapas merupakan sumber protein yang baik untuk ternak perah, domba dan sapi pedaging. Tetapi karena adanya gossypol yang bersifat racun maka jika akan diberikan pada babi dan ayam memerlukan pengawasan tertentu. Di India, daging biji kapas langsung diberikan pada sapi atau sebagai makanan manusia, karena merupakan sumber protein nabati dan dapat digunakan sebagai makanan tambahan. i. Lemak Cokelat Komposisi kimia Tabel 2.25 Komposisi biji coklat afrika barat sebelum difermentasi Bahan persentase Kulit biji Kecambah Keping biji Lemak Air Total abu Nitrogen Total N Protein Anomia Amida Theobromin Kafein Karbohidrat 9,63 0,77 89,60 53,05 3,65 2,63 5,78 2,28 1,50 0,028 0,188 1,71 0,085 14,31
  31. 31. 31 Glukosa Pati Pektin Serat Selulosa Pentosa Gum Tannin Asam-asam Asetat Oksalat 0,30 6,10 2,25 2,09 1,92 1,27 0,38 7.54 0,304 0,014 0,29 Sumber: rohan R.A (1963) Tabel 2.26 Komposisi kimia lemak coklat Bahan Persentase Gliserida jenuh Oleopalmitin Oleopalmitostearin Oleodestearin Palmitodeolin Stearodiolein Triolein 2,6 3,7 57,0 22,2 7,4 5,8 1,1 Sumber: rohan T.(1963).
  32. 32. 32 Sifat Fisika dan Kimia Tabel 2.27 Sifat fisik dan kimia coklat karakteristik Jumlah Bilangan asam Bilangan penyabunan Bilangan iod Bilangan Reichert-meissl Bilangan polenske Bilangan hidroksil Indeks bias pada suhu Titik cair 1-4 190-198 33-44 1 0,2-0,5 2-7 1,456-1,458 32-350 C Sumber: hilditch,T.P. (1947) Daya guna coklat dan lemak coklat Coklat dapat digunakan untuk pembuatan kembang gula,pencampur susu bubuk coklat dan sebagai sumbar lemak coklat. Lemak coklat dapat dibuat sebagai bahan dasar kembang gula coklat dan obat-obatan. Lemak coklat mengandung asam lemak esensial yaitu asam lioneat 2% dan vitamin E(tokoferol) sebesar 3-13 mg/100 gram bahan. Selain itu lemak coklat digunakan sebagai bahan dasar pembuatan kosmetik,antara lain sebagai krim pembersih, krim penyerap dan minyak rambut. j. Minyak Kelapa Klasifikasi Minyak kelapa merupakan minyak yang berasal dari tanaman (nabati) termasuk golongan biji-bijian dari tanaman tahunan. Minyak kelapa mengandung asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Minyak kelapa merupakan minyak nabati tidak mengering (non drying oil). Berdasarkan kegunaannya minyak kelapa merupakan bahan pangan.
  33. 33. 33 Komposisi kimia Tabel 2.28. Komposisi Kimia Daging Buah Kelapa pada Berbagai Tingkat Kematangan. Analisis ( dalam 100 g ) Buah muda Buah setengah tua Buah tua Kalori 68,0 kal. 180,0 kal. 359,0 kal. Protein 1,0 g 4,0 g 3,4 g Lemak 0,9 g 13,09 34,7 g Karbohidrat 14,0 g 10,0 g 14,0 g Kalsium 17,0 mg 8,0 mg 21,0 mg Fosfor 30,0 mg 35,0 mg 21,0 mg Besi 1,0 mg 1,3 mg 2,0 mg Aktivitas vitamin A 0,0 Iu 10,0 Iu 0,0 Iu Thiamin 0,0 mg 0,5 mg 0,1 mg Sumber : Thieme, J.G. (1968). Tabel 2.29. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Asam Lemak Rumus Kimia Jumlah (%) Asam lemak jenuh : Asam kaproat C5H11COOH 0,0 – 0,8 Asam palmitat C15H31COOH 7,5 – 10,5 Asam stearat C17H35COOH 1,0 – 3,0 Asam arachidat C19H39COOH 0,0 – 0,4 Asam lemak tidak Jenuh : Asam palmitoleat C15H29COOH 0,0 – 1,3 Asam oleat C17H33COOH 5,0 – 8,0 Asam linoleat C17H31COOH 1,5 – 2,5 Sumber : Thieme, J.G. (1968).
  34. 34. 34 BAB III PROSES PENGOLAHAN MINYAK NABATI Ekstraksi adalah suatu cara untuk mendapatkan minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung lemak atau minyak. Proses pengolahan minyak nabati adalah mengekstrak bahan bakunya. Proses ekstraksi terbagi menjadi beberapa jenis, yakni mechanical expresion, solvent ekstraksi, dan rendering. Jenis-jenis ekstraksi yang digunakan dalam proses pengolahan minyak nabati. Minyak / Lemak Trigliserida Ekstraksi Mechanical Expresion Solvent ekstraksi Rendering Wet rendering dry rendering Sokletasi Maserasi Perkolasi 3.1 Mechanical expresion Mechanical expresion merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak terutama untuk bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan untuk memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70%). Pada pengepresan mekanis ini, diperlukan perlakuan pendahuluan sebelum minyak atau lemak dipisahkan dari bijinya. Perlakuan pendahuluan tersebut mencakup pembuatan serpih, perajangan, dan penggilingan serta tempering atau pemasakan.
  35. 35. 35 Dua cara umum dalam pengepresan mekanis,yaitu: a. Pengepresan hidraulik (hydraulic pressing) Pada cara hydraulic pressing, bahan di pres dengan tekanan sekitar 2000 pound/inch2 (140,6 kg/cm = 136 atm). Banyaknya minyak atau lemak yang dapat diekstraksi tergantung pada lamanya pengepresan, tekanan yang dipergunakan, serta kandungan minyak dalam bahan asal. Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa pada bungkil bervariasi antara 4 sampai 6 persen, tergantung dari lamanya bungkil ditekan dibawah tekanan hidraulik. Gambar.3.1 Hydraulic Press Gambar.3.2 Skema Cara Memperoleh Minyak Dengan Pengepresan Bahan yang mengandung minyak perajangan penggilingan Minyak kasar Ampas/bung kil pengepresan Pemasakan/ pemanasan
  36. 36. 36 b. Pengepresan Berulir (Expeller Pressing) Cara expeller pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari proses pemasakan atau tempering. Proses pemasakan berlangsung pada temperature 240°F (115,5°C) dengan tekanan sekitar 15-20 ton/inch2 . Kadar air minyak atau lemak yang dihasilkan berkisar sekitar 2,5-3,5 persen, sedangkan bungkil yang dihasilkan masih mengandung minyak antara 4-5 persen. Gambar.3.3 Expeller Pressing Cara lain dalam mengekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak adalah gabungan dari proses wet rendering dengan pengepresan secara mekanik atau dengan sentrifusi. 3.2 Solvent ekstraksi Solvent ekstraksi merupakan jenis ekstraksi dengan menggunakan pelarut. Solvent ekstraksi terbagi atas: - Sokletasi menggunakan panas - Maserasi dengan cara perendaman - Perkolasi dengan cara melewatkan berulang-ulang Prinsip dari proses ini adalah ekstraksi dengan melarutkan minyak dalam pelarut minyak dan lemak.. Pelarut minyak atau lemak yang biasa digunakan dalam
  37. 37. 37 proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum eter, gasoline carbon disulfide, karbon tetra klorida, benzene dan n-heksan. Salah satu contoh solvent extraction ini adalah metode sokletasi. Ekstraksi yang dilakukan menggunakan metoda sokletasi, yakni sejenis ekstraksi dengan pelarut organik yang dilakukan secara berulang ulang dan menjaga jumlah pelarut relatif konstan dengan menggunakan alat soklet. Adapun prinsip sokletasi ini adalah Penyaringan yang berulang ulang sehingga hasil yang didapat sempurna dan pelarut yang digunakan relatif sedikit. Bila penyaringan ini telah selesai, maka pelarutnya diuapkan kembali dan sisanya adalah zat yang tersari. Metode sokletasi menggunakan suatu pelarut yang mudah menguap dan dapat melarutkan senyawa organik yang terdapat pada bahan tersebut, tapi tidak melarutkan zat padat yang tidak diinginkan. Kondensor Air Keluar Air Keluar Mantel Pemanas Labu Didih Soklet Thimble Gambar 3.4 alat sokletasi Sokletasi digunakan pada pelarut organik tertentu. Dengan cara pemanasan, sehingga uap yang timbul setelah dingin secara kontinyu akan membasahi sampel, secara teratur pelarut tersebut dimasukkan kembali kedalam labu dengan membawa senyawa kimia yang akan diisolasi tersebut. Pelarut yang telah membawa senyawa kimia pada labu distilasi yang diuapkan dengan rotary evaporator sehingga pelarut tersebut dapat diangkat lagi bila suatu campuran organik berbentuk cair atau padat ditemui pada suatu zat padat, maka dapat diekstrak dengan menggunakan pelarut yang diinginkan.
  38. 38. 38 3.3 Rendering Rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak dengan kadar air yang tinggi. Menurut pengerjaannya rendering dibagi manjadi dua cara, yaitu: a. Wet Rendering Wet Rendering adalah proses rendering dengan penambahan air selama berlangsungnya proses tersebut. Cara ini dikerjakan pada ketel yang terbuka atau tertutup dengan menggunakan temperatur yang tinggi serta tekanan 40-60 pound tekanan uap (40-60 psi). Penggunaan temperatur rendah dalam proses wet rendering dilakukan jika diinginkan flavor netral dari minyak atau lemak. Bahan yang akan diekstraksi akan ditempatkan pada ketel yang dilengkapi dengan alat pengaduk, kemudian air ditambahkan dan campuran tersebut dipanaskan perlahan-lahan sampai suhu 500 C sambil diaduk. Minyak yang terekstraksi akan naik ke atas dan kemudian dipisahkan. Proses wet rendering dengan menggunakan temperatur rendah kurang begitu populer, sedangkan dengan menggunakan temperatur yang tinggi serta tekanan uap air, dipergunakan untuk menghasilkan minyak atau lemak dalam jumlah yang besar. Peralatan yang digunakan adalah autoclave atau digester. Air dan bahan yang akan diekstraksi dimasukkan kedalam digester dengan tekanan uap air sekitar 40-60 pound selama 4-6 jam. b. Dry Rendering Dyr rendering adalah cara rendering tanpa penambahan air selama proses berlangsung. Dry rendering dilakukan dalam ketel yang terbuka dan dilengkapi dengan steam jacket serta alat pengaduk (agitator). Bahan yang diperkirakan mengandung minyak atau lemak dimasukkan kedalam ketel tanpa penambahan air. Bahan tadi dipanasi sambil diaduk. Pemanasan dilakukan pada suhu 2200 F-2300 F (105-1100 C). Ampas bahan yang telah diambil minyaknya akan diendapkan pada dasar ketel. Minyak atau lemak yang dihasilkan dipisahkan dari ampas yang telah mengendap dan pengambilan minyak dilakukan dari bagian atas ketel.
  39. 39. 39 BAB IV PEMURNIAN Tujuan utama pada proses pemurnian minyak adalah untuk menghilangkan rasa serta bau yang tidak enak, warna yang tidak menarik dan memperpanjang masa simpan minyak sebelum dikonsumsi atau digunakan sebagai bahan mentah dalam industry. Pada umumnya minyak untuk bahan pangan dimurnikan melalui proses sebagai berikut : 1. Pemisahan ALB dengan cara netralisasi 2. Dekolorisaasi dengan proses pemucatan 3. Deodorisasi 4. Pemisahan gliserida jenuh (stearin) dengan cara pendinginan (chilling) Kotoran yang terdapat dalam minyak terdiri dari 3 golongan, yaitu : Kotoran dalam minyak Kotoran yang terdiri dari biji atau pertikel jaringan, lender dan getah, serat-serat yang berasal dari kulit, abu atau mineral yan terdiri dari Fe, Cu, Mg dan Ca, serta air dalam jumlah kecil. Kotoran ini dapat dipisahkan dengan beberapa cara mekanis, yaitu dengan cara pengendapan, penyaringan dan sentrifusi. Kotoran yang Berbentuk Suspensi Koloid dalam Minyak Kotoran ini terdiri dari fosfolipid, karbohidrat, senyawa yang mengandung nitrogen dan senyawa kompleks lainnya. Kotoran ini dapat dihilangkan dengan menggunakan uap panas, elektrolisa disusul dengan proses mekanik seperti pengendapan, sentrifusi atau penyaringan dengan menggunakan adsorben. Kotoran yang Terlarut dalam Minyak (Fat Soluble Compound) Kotoran yang termasuk dalam golongan ini terdiri dari asam lemak bebas, sterol, hidrokarbon, mono dan digliserida yang dihasilkan dari hidrolisa trigliserida, zat warna yang terdiri dari karotenoid, klorofil.
  40. 40. 40 Tujuan perlakuan pendahuluan adalah:  Menghilangkan kotoran dan memperbaiki stabilitas minyak dengan mengurangi jumlah ion logam terutama besi dan tembaga. Pada proses deodorisasi, pertambahan jumlah asam pada minyak akibat perlakuan pendahuluan lebih kecil dibandingkan dengan tanpa perlakuan pendahuluan.  Proses pemisahan gum dilakukan pada minyak untuk tujuan tertentu, misalnya biji lin yang digunakan untuk pembuatan lak (lacquer).  Untuk memudahkan proses pemurnian selanjutnya, dan mengurangi minyak yang hilang selama proses pemurnian, terutama pada proses netralisasi. Salah satu proses perlakuan pendahuluan yang umum dilakukan pada minyak yang akan dimurnikan adalah proses pemisahan gum(de – gumming). 4.1 Pemisahan gum (de – gumming) a. Pengertian Degumming Degumming adalah suatu proses pemisahan getah atau lendir-lendir yang terdiri dari fosfatida, protein, residu, karbohidrat, air dan resin tanpa mengurangi jumlah asam lemak bebas dalam minyak. Getah-getah (gum) dalam minyak nabati perlu dihilangkan untuk menghindari perubahan warna dan rasa selama langkah rafinasi berikutnya. Proses Pennwalt melibatkan pengolahan asam fosfor satu tingkat dan pengolahan air panas satu tingkat diikuti oleh penghilangan secara terus-menerus getah-getah terhidrat dalam super sentrifusi super degumming. Aplikasi proses tersebut dapat digunakan untuk minyak kacang, minyak kapas, minyak sawit, minyak jagung, dan lain-lain. b. Tujuan dari proses degumming adalah : 1. Memisahkan dan membuang asam 2. Mencegah crude oil tertinggal selama penyimpanan dan pemindahan 3. Mencegah pengasaman oleh gum 4. Pemurnian secara fisik 5. Mengurangi kehilangan minyak pada tahap netralisasi
  41. 41. 41 c. Proses-Proses Degumming Ada 6 tipe proses deguming dalam industri minyak nabati. Perbedaan dari masing-masing tipe adalah pada metoda dari prosesnya, penggunaan bahan kimia dan kandungan dari phospatida dalam crude minyak nabati. Tipe-tipe degumming adalah: 1. Dry Degumming Proses dry degumming melibatkan pembuangan gum melalui proses presipitasi dalam kondisi asam. Proses ini menggunakan minyak rendah phospatida dan cocok untuk persiapan minyak untuk physical refining. 2. Water Degumming Water degumming adalah proses dari pembuangan gum melalui proses presipitasi menggunakan hidrasi air murni crude oil melalui pemisahan sentrifus. Metoda ini digunakan untuk mengesktrak gum untuk produk lecithin, minyak kedelai dan crude oil yang mengandung phospor dengan konsentrasi 200 ppm. Dalam proses ini air digunakan sebagai bahan utama untuk menghilangkan phospatida yang dapat terhidrasi dari minyak nabati serta dapat dilakukan pada keadaan batch atau continous tergantung pada tipe minyak yang akan dilakukan proses degumming atau jumlah minyak yang akan diproses. Pada proses water degumming ini efek dari penambahan air dan perbedaan level temperatur (pemanasan) akan sangat berpengaruh pada kualitas pemurnian. 3. Acid Degumming Dalam proses ini gum dipresipitasi dengan proses beberapa kondisi asam dan dihilangkan menggunakan pemisahan dengan metoda sentrifus. Pada metoda ini gum bisa dihidrasi pada suhu tinggi dari 40°C. Dalam proses kilang organik asam sitrat sering digunakan dan pembuangan phospatida sisa melaui bleaching menggunakan silika hydrogel. 4. Enzymatic Degumming Enzymatic degumming adalah degumming khusus yang dipertinggi dengan menggunakan beberapa enzim makanan. Tipe minyak yang digunakan pada proses ini adalah minyak kacang kedelai dan minyak lobak. Keuntungan dari enzymatic
  42. 42. 42 degumming tidak ada busa yang terbentuk sehingga tidak ada minyak yang hilang yang melalui pemisahan busa. 5. EDTA-degumming EDTA degumming proses kimia-fisika degumming. Proses ini melibatkan pemisahan sempurna phospatida dengan bahan pengkelat yaitu ethylene diamine tetra acetic acid (EDTA). 6. Membran degumming Proses membran degumming biasanya digunakan dalam industri ekstraksi. Pemisahan dengan membran merupakan pemisahan ukuran eklusi dan tekanan. Proses ini membagi komponen-komponen yang berbeda menurut berat molekulnya atau ukuran partikel serta bergantung pada interaksi dengan permukaan membran dengan campuran komponen minyak. Phospatida dapat dibuang dari trigleserida di dalam bentuk miscell menggunakan membran permeabel yang sesuai dengan proses degumming. Flowchart Proses Degumming Gambar 4.1 Flowchart Proses Degumming
  43. 43. 43 Blok diagram untuk proses diatas adalah : Gambar 4.2 Blok Diagram Proses Degumming Crude oil dari proses sebelumnya dialirkan ke tanki penampungan, kemudian dialirkan dengan menggunakan pompa yang dilengkapi dengan flow meter ke degumming reactor 1. Pada reactor 1 ini ditambahkan reagen asam seperti H3PO4, H2SO4, H2C2O4, dan lain sebagainya yang bertujuan untuk mengikat gum dari minyak. Selanjutnya, sebagian crude oil yang keluar dari reactor 1 dialirkan menuju degumming reactor 2, dan sebagian lagi tetap tinggal di reactor 1. Pada reactor 2 ini dialirkan air panas dengan suhu 800 C, tujuannya adalah untuk optimalisasi pengikatan gum. Lalu, sebagian keluaran dari reactor 2, tetap tinggal di dalam reactor, sedangkan sebagian yang lain dialirkan menuju degumming sentrifuge. Pada degumming centrifuge ini, terjadi pemisahan antara gum dengan minyak. Sehingga produk keluaran dari degumming sentrifuge ini adalah minyak yang bebas dari gum dan gum itu sendiri. 4.2 Netralisasi Netralisasi adalah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas (ALB) dari minyak atau lemak, dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya sehinggga membentuk sabun (soap stock) dengan tujuan memurnikan minyak. Pemisahan asam lemak bebas juga dapat dilakukan dengan cara
  44. 44. 44 penyulingan yang dikenal dengan istilah de-asidifikasi. Proses Netralisasi dapat dilakukan dengan beberapa cara,yaitu : 4.2.1 Netralisasi dengan Kaustik Soda (NaOH) Netralisasi dengan kaustik soda banyak dilakukan dalam skala industri, karena lebih efisien dan lebih murah dibandingkan dengan cara netralisasi lainnya. Selain itu penggunaan kaustik soda membantu dalam mengurangi zat warna dan kotoran yang berupa getah dan lendir dalam minyak. Reaksi antara asam lemak bebas dengan NaOH adalah sebagai berikut: Gambar 4.3 Reaksi Asam Lenak Dengan Naoh Sabun yang terbentuk dapat membantu pemisahan zat warna dan kotoran seperti fosfatida dan protein, dengan cara membentuk emulsi sabun atau emulsi yang terbentuk dapat dipisahkan dari minyak dengan cara sentrifuce. 4.2.2 Netralisasi dengan Natrium Karbonat (Na2CO3) Pada umumnya netralisasi minyak menggunakan natrium karbonat dilakukan di bawah suhu 500 C, sehingga seluruh asam lemak bebas yang bereaksi dengan natrium karbonat akan membentuk sabun dan asam karbonat, dengan reaksi sebagai berikut : Gambar 4.4 Reaksi Asaam Lemak Dengan Natrium Karbonat
  45. 45. 45 Pada pemanasan asam karbonat yang terbentuk akan terurai menjadi gas CO2 dan H2O. Gas CO2 yang dibebaskan akan membentuk busa dalam sabun yang terbentuk dan mengapung partikel sabun di atas permukaan minyak. Gas tersebut dapat dihilangkan dengan cara mengalirkan uap panas atau dengan cara menurunkan tekanan udara di atas permukaan minyak dengan pompa vakum. Cara Netralisasi : Minyak yang akan dinetralkan , dipanaskan pada suhu 35-400 C dengan tekanan lebih rendah dari atmosfir. Selanjutnya ditambahkan larutan natrium karbonat, kemudian diaduk selama 10-15 menit dengan kecepatan pengadukan 65-75 rpm. Kemudian kecepatan pengadukan dikurangi 15-20 rpm dan tekanan vakum diperkecil selama 20-30 menit. Dengan cara tersebut gas CO2 yang terbentuk akan menguap dan asam lemak bebas yang tinggal dalam minyak kurang lebih sebesar 0,05 persen. Sabun yang terbentuk dapat diendapkan dengan menambahkan garam, misalnya natrium sulfat atau natrium silikat, atau mencucinya dengan air panas. Setelah dipisahkan dari minyak selanjutnya dilakukan proses pemucatan. Minyak dalam sabun yang telah mengendap dapat dipisahkan dengan cara menyaring menggunakan filter press. Asam lemak bebas yang telah membentuk sabun (soap stock) dapat diperoleh kembali jika sabun tersebut direaksikan dengan asam mineral. Keuntungan netralisasi menggunakan natrium karbonat adalah sabun yang terbentuk bersifat pekat dan dapat dipakai langsung untuk pembuatan sabun bermutu baik. Minyak yang dihasilkan mutunya lebih baik, terutama setelah mengalami proses deodorisasi. Di samping itu trigliserida tidak ikut tersabunkan sehingga rendemen minyak netral yang dihasilkan lebih besar. Kelemahannya adalah karena cara tersebut sukar dilaksanakan dalam praktek, dan di samping itu untuk minyak semi drying oil seperti minyak kedelai, sabun yang terbentuk sukar disaring karena adanya busa yang disebabkan oleh gas CO2.
  46. 46. 46 4.2.3 Netralisasi minyak dalam bentuk “miscella” Cara netralisasi ini digunakan pada minyak yang diekstrak dengan menggunakan pelarut menguap (solvent extraction). Hasil ekstraksi merupakan campuran antara pelarut dan minyak disebut miscella. Asam lemak bebas dalam miscella dapat dinetralkan dengan menggunakan kaustik soda atau natrium karbonat. Penambahan bahan kimia tersebut ke dalam miscella yang mengalir dalam ketel ekstraksi, dilakukan pada suhu yang sesuai dengan titik didih pelarut. Sabun yang terbentuk dapat dipisahkan dengan cara menambahkan garam, sedangkan minyak netral dapat dipisahkan dari pelarut dengan cara penguapan. 4.2.4 Netralisasi dengan etanol amin dan amonia Etanol amin dan amonia dapat digunakan untuk netralisasi asam lemak bebas. Pada proses ini asam lemak bebas dapat dinetralkan tanpa menyabunkan trigliserida, sedangkan amonia yang digunakan dapat diperoleh kembali dari soap stock dengan cara penyulingan dalam ruangan vakum. 4.2.5 Pemisahan asam (de-ecidification) dengan cara penyulingan Proses pemisahan asam dengan cara penyulingan adalah proses penguapan asam lemak bebas langsung dari minyak tanpa mereaksikan dengan larutan basa, sehingga asam lemak yang terpisah tetap utuh. Minyak kasar yang akan disuling terlebih dahulu dipanaskan dalam alat penukar kalor (heat exchanger). Selanjutnya minyak tersebut dialirkan secara kontinu ke dalam alat penyulingan dengan letak horizontal. Pemisahan asam lemak bebas dengan cara penyulingan digunakan untuk menetralkan minyak kasar yang mengandung kadar asam lemak bebas relatif tinggi, sedangkan minyak kasar yang mengandung asam lemak bebas lebih kecil dari 8 persen, lebih baik dinetralkan dengan menggunakan persenyawaan basa.
  47. 47. 47 4.2.6 Pemisahan asam dengan menggunakan pelarut organik Perbedaan kelarutan antara asam lemak bebas dan trigliserida dalam pelarut organik digunakan sebagai dasar pemisahan asam lemak bebas dari minyak. Pelarut yang paling baik digunakan untuk memisahakan asam lemak bebas adalah furfural dan propane. Piridine merupakan pelarut minyak dan jika ditambahkan air dalam jumlah kecil, maka trigliserida akan terpisah. Trigliserida tidak larut dalam piridine, sedangkan asam lemak bebas tetap larut sempurna. Minyak dapat dipisahkan dari pelarut dengan cara dekantasi, sedangkan pelarut dipisahkan dari asam lemak bebas dengan cara penyulingan. Dengan menggunakan alkohol sebagai pelarut, maka kelarutan trigliserida dalam alkohol akan bertambah besar dengan bertambahnya kadar asam lemak bebas, sehingga pemisahan antara asam lemak bebas dari trigliserida lebih sukar dilakukan. 4.2.7 Pengujian Asam Lemak Bebas Pengukuran jumlah asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak atau lemak dapat digunakan bilangan asam. Bilangan asam adalah jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam lemak bebas dari satu gram minyak atau lemak. Caranya adalah dengan jalan melarutkan sejumlah minyak atau lemak dalam alkohol eter dan diberi indikator phenolpthalein. Kemudian dititrasi dengan larutan KOH 0,5 N sampai terjadi perubahan warna merah jambu yang tetap. Besarnya bilangan asam tergantung dari kemurnian dan umur dari minyak atau lemak tadi. Bilangan asam Dari rumus diatas, faktor 56,1 adalah bobot molekul larutan KOH. Apabila dipergunakan NaOH untuk titrasi, maka faktor tersebut menjadi 39,9.
  48. 48. 48 4.3 Pemucatan (Bleaching) Pemucatan (bleaching) adalah suatu tahap proses pemurnian untuk menghilangkan zat-zat warna yang tidak disukai dalam minyak. Pemucatan ini dilakukan dengan cara fisika yang menggunakan berbagai absorben, seperti tanah serap (fuller earth), lempung aktif (activated clay) dan arang aktif atau dapat juga menggunakan bahan kimia. Selain warna, pemucatan juga berperan mengurangi komponen minor lainnya seperti aroma, senyawa bersulfur dan logam-logam berat. Selain itu, pemucatan juga dapat mengurangi produk hasil oksidasi lemak seperti peroksida, aldehida dan keton. Pada proses pemucatan hanya sedikit komponen yang dihilangkan. Biasanya pemucatan dilakukan setelah proses pemurnian alkali. 4.3.1 Klasifikasi Proses Pemucatan Pemucatan Secara Fisika Pemucatan Minyak dengan Adsorben Ada dua bentuk adsorbsi yaitu : a. Adsorbsi positif, yaitu penyerapan substart yang tidak diinginkan sehingga bahan relatif tidak mengandung substart tersebut. b. Adsorbsi negatif, yaitu proses penyerapan pelarut dari substart yang tidak diinginkan. Dalam hal ini pelarutannya yang dipisahkan dari substart yang tidak diinginkan cara ini jarang dilakukan karena dianggap tidak efektif. Macam-macam Adsorben: Adsorben yang biasa digunakan untuk memucatkan minyak terdiri dari bleaching clay, arang dan arang aktif. a. Bleaching Clay (bleaching earth) Bleaching Clay pertama kali ditemukan pada abad ke-19 di Inggris dan Amerika. Dalam perdagangan Bleaching Clay mempunyai nama dan komposisi kimia yang berbeda. Sebagai contoh ialah Bleaching Clay yang berasal dari Rusia, Kanada dan Jepang dikenal dengan nama gluchower kaolin.
  49. 49. 49 Jumlah adsorben yang dibutuhkan untuk menghilangkan warna minyak tergantung dari macam dan tipe warna dalam minyak dan sampai berapa jauh warna tersebut akan dihilangkan. Daya pemucat bleaching clay disebabkan karena ion Al3+ pada permukaan partikel adsorben, yang dapat mengadsorbsi partikel zat warna. Daya pemucat tersebut tergantung dari perbandingan komponen SiO2 dan Al2O3 dalam bleaching clay. Adsorben yang terlalu kering menyebabkan daya kombinasinya dengan air telah hilang, sehingga mengurangi daya penyerapan terhadap zat warna. b. Arang (Bleaching Carbon) Arang merupakan bahan padat yang berpori-pori dan pada umunya diperoleh dari hasil pembakaran kayu atau bahan yang mengandung unsur karbon. Umumnya arang mempunyai daya adsorbsi yang rendah terhadap zat warna dan daya adsorbsi tersebut dapat diperbesar dengan cara mengaktifkan arang menggunakan uap atau bahan kimia. Sumber lain dari arang berasal dari bahan nabati atau hewani antara lain serbuk gergaji, ampas tebu, tempurung, tongkol jagung, dan tulang. Pada umumnya pengarangan dilakukan pada suhu 300-500 °C. Suhu pengarangan pada ruangan tanpa udara dilakukan pada suhu 600-700 °C. Pada proses pengarangan akan terjadi penguapan air disusul dengan pelepasan gas CO2 dan selanjutnya terjadi peristiwa eksotermis yang merupakan tahap permulaan proses pengarangan. Pengarangan dianggap sempurna jika asap tidak terbentuk lagi, dan arang yang bermutu baik adalah arang yang mengandung kadar karbon tinggi. c. Arang Aktif (Aktivated Carbon) Aktivasi karbon bertujuan untuk memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori-pori yang tertutup, sehingga memperbesar kapasitas adsorbsi terhadap zat warna. Pori-pori dalam arang biasanya diisi oleh tar, hidrokarbon dan zat-zat organik lainnya yang terdiri dari fixed carbon,abu,air, persenyawaan yang mengandung nitrogen dan sulfur. Bahan kimia yang dapat digunakan sebagai
  50. 50. 50 pengaktif adalah HNO3, H3PO4, sianida, Ca(OH)2, CaCl2, Ca3(PO4)2, NaOH, Na2SO4, SO2, ZnCl2, Na2CO3, dan uap air pada suhu tinggi. Unsur-unsur kimia dari persenyawaan yang ditambahkan akan meresap ke dalam arang dan membuka permukaan yang mula-mula tertutup oleh komponen kimia sehingga luas permukaan yang aktif bertambah besar. Persenyawaan hidrokarbon yang menutupi pori-pori yang dapat dihilangkan dengan cara oksidasi menggunakan oksidator lemah sperti CO2 yang disertai dengan air. Dengan cara tersebut atom karbon tidak mengalami proses oksidasi. 4.3.2 Pemucatan minyak secara kimia Cara pemucatan ini banyak digunakan terhadap minyak untuk tujuan bahan pangan (edible fat), karena pemucatan secara kimia lebih baik dibandingkan dengan menggunakan adsorben. Keuntungan penggunaan bahan kimia sebagai bahan pemucat adalah karena hilangnya sebagian minyak yang dapat dihindarkan dan zat warna diubah menjadi zat tidak berwarna, yang tetap tinggal dalam minyak. Kerugiannya ialah karena kemungkinan terjadi reaksi antara bahan kimia dan trigliserida, sehingga menurunkan flavor minyak. Pemucatan dengan bahan kimia pada umumnya dibagi atas dua macam reaksi pemucatan, yaitu: a. Pemucatan dengan cara oksidasi Oksidasi terhadap zat warna akan mengurangi kerusakan trigliserida, akan tetapi asam lemak tidak jenuh cenderung membentuk peroksida atau drying oil karena proses oksidasi dan polimerisasi. Bahan kimia yang digunakan sebagai bahan pemucat adalah persenyawaan peroksida dikromat, ozon, klorin dan klorin dioksida. Pemucatan dengan peroksida: konsentrasi larutan peroksida yang digunakan biasanya 30-40 persen dan jika konsentrasi peroksida lebih tinggi, maka minyak cendrung akan mengalami kerusakan karena proses oksidasi. Minyak yang dipucatkan dengan peroksida tidak perlu disaring: peroksida baik digunakan untuk memucatkan minyak kacang tanah, minyak wijen, rape oil dan minyak ikan.
  51. 51. 51 b. Pemucatan dengan dikromat dan asam Bahan kimia yang digunakan ialah natrium atau kalium dikromat dalam asam mineral (an-organik). Reaksi antara dikromat dan asam akan membebaskan oksigen. Setelah pereaksi ditambahkan, selanjutnya diaduk. Zat warna akan mengendap setelah pengadukan dihentikan. Pada umumnya warna ungu dalam minyak tidak dapat hilang, sehingga cara pemucatan dikromat banyak digunakan terhadap minyak untuk tujuan pembuatan sabun. Tangki pemucat yang terbuat dari logam harus diberi pelapis anti karat, karena pereaksi tersebut dapat menimbulkan karat pada logam. c. Pemucatan dengan pemanasan Pemanasan minyak dalam ruangan vakum pada suhu relatif tinggi, mempunyai pengaruh pemucatan. Cara ini kurang efektif terhadap minyak yang mengandung pigmen klorofil. Sebelum dilakukan pemanasan, sebaiknya minyak terlebih dahulu dibebaskan dari ion logam terutama ion besi, sabun, (soap stock) dan hasil-hasil oksidasi seperti peroksida, karena pemanasan terhadap bahan-bahan tersebut merupakan katalisator dalam proses oksidasi. d. Pemucatan dengan cara reduksi Pemucatan dengan cara reduksi kurang efektif karena warna yang hilang dapat timbul kembali jika minyak tersebut terkena udara. Bahan kimia yang dapat mereduksi zat warna terdiri dari garam-garam natrium bisulfit atau natrium hidrosulfit yang dikenal dengan nama blankite. Pemakaian zat pereduksi ini biasanya dicampur dengan bahan kimia lain dengan perbandingan tertentu. Sebagai contoh ialah penggunaan campuran larutan natrium bisulfit 1,0 - 1,5 % dan larutan asam sulfat. Cara pemucatan ini umumnya dilakukan terhadap minyak yang digunakan untuk pembuatan sabun.
  52. 52. 52 4.3.3 Kelebihan dan Kelemahan Proses Pemucatan 1. Kelemahan dan kelebihan proses pemucatan dengan adsorben Adanya kehilangan minyak dan daya pemucatannya kurang bagus jika dibandingkan dengan proses kimia. Kelebihannya tidak ada reaksi samping antara adsorben dan minyak, karena adsorben hanya bertindak sebagai zat penjerap. 2. Kelemahan dan kelebihan proses pemucatan dengan bahan kimia Kelemahannya adanya kemungkinan terjadinya reaksi antara bahan kimia dan trigliserida sehingga menurunkan flavor minyak. Kelebihan penggunaan bahan kimia dapat menghindari hilangnya sebagian minyak dan zat warna dapat dihilangkan mnjadi zat tidak berwarna. Blok diagram Bleaching MIXER HE BLEACHER FILTER BLEACHING EARTH BPO BLEACHING EARTH cpo Umpan berupa CPO yang telah melewati tahap pemurnian yaitu degumming masuk ke dalam mixer static sebanyak 20 %. Didalam mixer static tersebut ditambah bleaching earth sebagai absorben yang berfungsi menghilangkan impurities. Kemudian didalam mixer di aduk semapai CPO tersebut bercampur merata dengan absorben bleaching earth yang telah ditambahkan. Pada alat mixer tersebut suhu yang digunakan sekitar 40-60o C. Kemudian umpan sebanyak 80 % dimasukkan ke dalam Heat Exchanger agar suhu dari CPO tersebut meningkat menjadi 90-130o C. Kemudian hasil dari alat mixer dan HE dilanjutkan ke dalam alat bleacher. Dalam alat ini suhu berkisar antara 100-130o C untuk mendapatkan proses bleaching yang optimum. Kemudian setelah bleacher, CPO dan absorben yang telah
  53. 53. 53 bercampur dipisah kan melalui fliter niagra. Temperatur dijaga pada 80 – 120 o C untuk proses filtrasi yang baik. Pada filter Niagara, slurry melewati lembaran filter dan bleaching earth terjebak dalam lembaran filter. Sebenarnya, bleaching earth harus bersih dari filter Niagara setelah 45 menit operasi untuk mendapatkan filtrasi yang baik. Setelah dipisahkan akan terbentuk akan terbentuk BPO (bleached palm oil). 4.4 Deodorisasi Deodorisasi adalah suatu tahap proses pemurnian minyak yang bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak enak dalam minyak. Prinsip proses deodorisasi yaitu penyulingan minyak dengan uap panas dalam tekanan atmosfir atau keadaan vakum. Proses deodorisasi perlu dilakukan terhadap minyak yang akan digunakan untuk bahan pangan. Beberapa jenis minyak yang baru diekstrak mengandung flavor yang baik untuk tujuan bahan pangan, sehingga tidak memerlukan proses deodorisasi ; misalnya lemak susu, lemak babi, lemak coklat, dan minyak olive. Cara Deodorisasi Proses deodorisasi dilakukan dalam tabung baja yang tertutup dan dipasang vertikal. Proses deodorisasi dilakukan dengan cara memompakan minyak ke dalam ketel deodorisasi. Kemudian minyak tersebut dipanaskan pada suhu 200-250o C pada tekanan 1 atmosfer (gauge) dan selanjutnya pada tekanan rendah (lebih kurang 10 mmHg) sambil dialiri dengan uap panas selama 4-6 jam untuk mengangkut senyawa yang dapat menguap. Jika masih ada uap air yang tertinggal dalam minyak setelah pengaliran uap selesai, maka minyak tersebut perlu divakumkan pada tekanan yang turun lebih rendah. Pada suhu yang lebih tinggi, komponen yang menimbulkan bau dalam minyak akan lebih mudah menguap, sehingga komponen tersebut diangkut dari minyak bersama-sama uap panas. Penurunan tekanan selama proses deodorisasi akan mengurangi jumlah uap yang digunakan dan mencegah hidrolisa minyak oleh uap air.
  54. 54. 54 Gambar 4.5 Alat Deodorisasi Keterangan : 1. Ketel deodorisasi 2. Tedeng (sekat) 3. Katup pengeluaran udara dari dalam minyak 4. Corong pengeluaran minyak 5. Pipa penghubung antara ruang kosong di atas permukaan minyak dengan ad. 3 6. Pipa uap ke kondensor 7. Corong pemasukan uap ke dalam kondensor 8. Pipa pemasukan air dingin dari bagian atas kondensor 9. Pipa pengeluaran air kondensasi 10. Ujung pipa kondenser yang terendam air 11. Pipa penghubung ke pompa vakum Setelah proses deodorisasi sempurna, minyak harus cepat didinginkan dengan mengalirkan air dingin melalui pipa pendingin sehingga suhu minyak turun menjadi lebih kurang 84o C dan selanjutnya ketel dibuka dan minyak dikeluarkan dari ketel. Asam lemak bebas dapat menguap, peroksida akan berkurang dan jumlah yang tertinggal lebih kurang 0,015 – 0,030 persen. Fraksi tidak tersabunkan yang terdiri dari klorofil, vitamin E, hidrokarbon (terutama sequalene dan sterol) akan berkurang sebanyak kira-kira 60 persen dari jumlah fraksi tidak tersabunkan.
  55. 55. 55 Kerusakan minyak yang telah mengalami proses deodorisasi dapat disebabkan oleh proses oksidasi, hidrolisa, mikroba, dan ion logam seperti Cu, Mg, Zn yang merupakan katalisator dalam proses oksidasi minyak. Logam tersebut dapat membentuk persenyawaan kompleks dengan hasil oksidasi asam lemak dan berubah menjadi radikal bebas Dengan menambahkan metal inactivator seperti asam sitrat, asam tartarat dan asam fosfat, maka akan terbentuk kompleks dengan ion logam, sehingga logam tidak dapat aktif dalam proses pembentukan radikal bebas. Hasil minyak yang telah dimurnikan sedapat mungkin dijaga agar tidak banyak mengalami kerusakan dengan memperhatikan faktor-faktor suhu, cara penanganan dan kemasan yang dipakai. Block diagram Deodorisasi HE DEODORIZER KOLOM VACUUM RBDPO BPO BPO dari tahap Bleaching dimasukkan ke dalam heat exchanger dengan suhu awal 80-120 o C menjadi 210-250o C. Setelah itu masuk ke dalam deodorizer, dilakukan dengan status tinggi. Setelah itu di masukkan kedalam kolom vakum pad suhu 240-280o C dengan tekanan dibawah 10 torr, Panas bleaching minyak terjadi pada temperatur ini melalui perusakan termal pigmen karotenoid. Penggunaan steam langsung (direct steam) menjamin pembuangan residu FFA, aldehida dan keton yang tidak diharapkan rasa dan baunya. Berat molekul yang lebih rendah dari fatty acid yang teruapkan naik ke kolom dan tertarik keluar oleh sistem yang vakum. Lalu dihasilkan minyak nabti yang telah hilang rasa dan baunya. Hasil minyak yang telah dimurnikan sedapat mungkin dijaga agar tidak banyak mengalami kerusakan dengan memperhatikan faktor-faktor suhu, cara penanganan dan kemasan yang dipakai.
  56. 56. 56 a. Pengaruh Deodorisasi Terhadap Komposisi Minyak dan Lemak Jika minyak mengandung asam lemak bebas, maka setelah dproses deodorisasi jumlah asam lemak bebas tersebut sekitar 0,015-0,03 persen. Pada batas nilai ini, kecepatan hidrolisa dari minyak sama dengan kecepatan penguapan asam lemak pada waktu dialiri uap. Bila komponen yang tidak tersabunkan dari minyak atau lemak nabati telah terpisah sebelumnya, maka setelah proses deodorisasi kandungan dari sterol, klorofil dan vitamin E akan berkurang dalam jumlah kecil. Pada proses deodorisasi, hidrokarbon dan zat warna terutama karotenoid dapat terpisah dalam jumlah besar. Peroksida dan peroksidan yang terdapat pada minyak akan turut terpisah, sehingga menambah daya tahan minyak dan lemak terhadap proses oksidasi. Minyak yang telah mengalami deodorisasi tidak lagi mengandung senyawa polimer atau masih terdapat dalam jumlah yang tidak berarti. Selama proses deodorisasi, komponen monogliserida dan digliserida yang terdapat pada minyak akan diubah menjadi trigliserida. b. Deodorisasi Secara Fisika Dalam Industri Gambar 4.6 Deodorisasi Secara Fisika Dalam Industri
  57. 57. 57 Degumming CPO sebagai umpan untuk proses bleaching menuju bleacher. Dalam bleacher, ada 20 % slurry dan 80 % CPO yang didegumming dicampur bersama dan proses bleaching terjadi. Proses bleaching termasuk penambahan bleaching earth untuk menghilangkan beberapa impurities yang tidak diinginkan (semua pigment, trace metals, produk oksidasi) dari CPO dan akan memperbaiki rasa aslinya, bau akhir, dan kestabilan oksidasi produk. Hal ini juga membantu mengatasi masalah proses berikutnya dengan adsorpsi trace sabun, pro-oxidant metal ion, dekomposisi peroxide, pengurangan warna, dan adsorb impurities minor. Temperatur dalam bleacher harus sekitar 100-130 o C untuk mendapatkan proses bleaching optimum untuk periode bleaching 30 menit. Steam dengan tekanan rendah dimasukkan dalam bleacher untuk menggerakkan slurry berkonsentrasi untuk kodisi bleaching yang lebih baik. Slurry mengandung minyak dan bleaching earth kemudian melalui filter Niagara agar bersih, bebas dari partikel bleaching earth. Temperatur dijaga pada 80 – 120 o C untuk proses filtrasi yang baik. Pada filter Niagara, slurry melewati lembaran filter dan bleaching earth terjebak dalam lembaran filter. Sebenarnya, bleaching earth harus bersih dari filter Niagara setelah 45 menit operasi untuk mendapatkan filtrasi yang baik. Bleached palm oil (BPO) dari filter Niagara dipompa menuju tank buffer yang sebagai storage sementara sebelum proses lebih lanjut. Pada umumnya, dicheck pada filter kedua, perangkap filter yang digunakan dengan filter Niagara untuk menjamin bahwa tidak ada bleaching earth lolos terjadi. Adanya bleaching earth mencemari deodorizer, mengurangi stabilitas oksidasi dari produk minyak dan berlaku sebagai katalis untuk aktifitas dimerizaition dan polimerisasi. Karena itu, beberapa koreksi dapat diambil secepatnya. BPO keluar dari filter dan melalui rangkaian sistem pengembalian panas (heat recovery system), Schmidt plate heat exchanger dan spiral (termal minyak: 250-305 o C) heat exchanger memanaskan BPO dari 80 – 120 o C sampai 210 – 250 o C. BPO panas dari spiral heat exchanger kemudian diproses ke tahap selanjutnya dimana FFA
  58. 58. 58 dan warna dikurangi dan lebih penting, menghilangkan bau menghasilkan produk yang stabil dan bau yang berkurang. Dalam kolom pre-stripping dan deodorizing, proses deacidification dan deorization terjadi secara bersamaan. Deodorisasi pada temperature tinggi, vakum yang tinggi, dan proses destilasi vakum. Operasi deodorizer dengan alat: 1. Dearasi minyak, 2. Memanaskan minyak, 3. Steam strips minyak, 4. Mendinginkan minyak sebelum meninggalkan sistem. Semua material adalah stainless steel. Pada kolom, minyak umumnya dipanaskan kira-kira 240 – 280 o C di bawah vakum. Vakum kurang dari 10 torr biasanya dijaga oleh ejector dan booster. Panas bleaching minyak terjadi pada temperatur ini melalui perusakan termal pigmen karotenoid. Penggunaan steam langsung (direct steam) menjamin pembuangan residu FFA, aldehida dan keton yang tidak diharapkan rasa dan baunya. Berat molekul yang lebih rendah dari fatty acid yang teruapkan naik ke kolom dan tertarik keluar oleh sistem yang vakum. Uap fatty acid meninggalkan deodorizer didinginkan dan dikumpulkan dalam kondensor fatty acid sebagai fatty acid. Fatty acid kemudian didinginkan dalam fatty acid cooler dan dikeluarkan menuju storage tank fatty acid dengan temperature sekitar 60 – 80 o C sebagai destilat asam lemak kelapa sawit (palm fatty acid distillate/ PFAD), by produk dari proses refinery. Produk bawah (bottom product) dari pre-stripper dan deodorizer adalah refined, bleached, deodorized palm oil (RBDPO). RBDPO panas (250-280 o C) dipompa melalui Schimidt Heat Exchanger untuk memindahkan panasnya ke BPO yang masuk dengan temperature rendah. Lalu, melalui perangkap filter lainnya untuk mendapat minyak akhir (120 – 140 o C) untuk mencegah earth trace dari reaching tangki produk. Setelah itu, RBDPO melalui RBDPO cooler dan plate heat exchanger untuk memindahkan panas ke umpan CPO. RBDPO dipompa ke storage dengan temperatur 50 – 80 o C. (Galz-dari Refinery of Palm Oil)
  59. 59. 59 4.5 Hidrogenasi Hidrogenasi adalah proses pengolahan minyak atau lemak dengan cara menambahkan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga akan mengurangi tingkat ketidakjenuhan minyak atau lemak, sehingga membuat minyak tersebut menjadi tahan lama. Proses hidrogenasi bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. Proses hidrogenasi dilakukan dengan menggunakan hydrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator Mekanisme proses Hidrogenasi : H2 R – CH = CH – CH2 – COOHR R - CH2 – CH2 – CH2 – COOH Asam lemak tidak jenuh Ni asam lemak jenuh Adanya penambahan hidrogen pada ikatan rangkap minyak atau lemak dengan bantuan katalisator akan mengakibatkan kenaikatn titik cair. Juga dengan hilangnya ikatan rangkap, akan menjadikan minyak atau lemak tersebut tahan terhadap proses oksidasi. Reaksi pada proses hidrogenasi terjadi pada permukaan katalis yang mengakibatkan reaksi antara molekul-molekul minyak dengan gas hidrogen. Nikel merupakan katalis yang sering digunakan dalam proses hidrogenasi daripada katalis yang lain (palladium, platina, copper chromite). Hal ini karena nikel lebih ekonomis dan lebih efisien daripada logam lainnya. Nikel juga mengandung sejumlah kecil Al dan Cu yang berfungsi sebagai promoter dalam proses hidrogenasi minyak. Hidrogenasi suatu lemak bersifat selektif, yaitu lemak dengan derajat ketidakjenuhan lebih tinggi akan lebih mudah terhidrogenasi. Pemanasan akan mempercepat jalannya reaksi hidrogenasi. Pada temperature sekitar 400o F (2050 C) dicapai kecepatan reaksi yang maksimum. Penambahan tekanan dan kemurniaan gas hidrogen yang dipergunakan akan menaikkan kecepatan
  60. 60. 60 reaksi proses hidrogenasi. Dalam proses hidrogenasi tersebut karbon monoksida dan sulfur merupakan katalisator beracun yang sangat berbahaya. Proses hidrogenasi bertujuan untuk menjernihkan ikatan dari rantai karbon asam lemak pada lemak atau minyak. Setelah proses hidrogenasi selesai, minyak didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan disaring . Hasilnya adalah minyak yang bersifat plastis atau keras, tergantung pada derajat kejenuhan. Minyak-minyak nabati sering memiliki kandungan lemak (minyak) tak jenuh tunggal (mono- unsaturated) dan tak jenuh majemuk (polyunsaturated) yang tinggi, olehnya itu minyak-minyak nabati berwujud cair pada suhu kamar. Kandungan lemak dan minyak yang tinggi ini membuat minyak-minyak nabati mudah tersebar tidak beraturan pada bahan makanan seperti roti, dan tidak cocok digunakan untuk pemanggangan kue (baking powder). 4.5.1 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Hidrogenasi Proses hidrogenasi mengubah asam lemak linolenat menjadi asam linoneat, serta asam linoleat diubah menjadi asam oleat. Sebelum asam oleat tesebut diubah menjadi asam stearat, asam oleat cenderung akan membentuk asam isooleat, tetapi pada kondisi hidrogenasi yang sesuai, terbentuknya asam isooleat dapat dihindarkan. Kecepatan reaksi tergantung pada sifat alamiah substansi yang dihidrogenasi, sifat dan konsentrasi katalis, konsentrasi hidrogen, suhu, tekanan, dan frekuensi pengadukan. Pada pembuatan mentega putih, kondisi dipilih sedemikian rupa sehingga akan menghasilkan asam stearat dengan jumlah maksimum dan asam isooleat berjumlah minimum. 4.5.2 Katalisator Yang Digunakan Pada Proses Hidrogenasi Nikel merupakan katalis yang sering digunakan dalam proses hidrogenasi daripada katalis yang lain (palladium, platina, copper chromite). Hal ini karena nikel lebih ekonomis dan lebih efisien daripada logam lainnya. Nikel juga mengandung sejumlah kecil Al dan Cu yang berfungsi sebagai promoter alam proses hidrogenasi minyak.
  61. 61. 61 4.6 Interesterifikasi Interesterifikasi merupakan salah satu proses modifikasi untuk mengubah karakteristik fisiko kimiawi lemak dan minyak. Proses modifikasi lainnya adalah blending, fraksinasi, dan hidrogenasi. Reaksi Interesterifikasi pada lemak dan minyak akan menyebabkan pertukaran antara satu asam lemak dengan asam lemak yang lain didalam molekul trigliserida atau antara trigliserida yang dapat mengubah sifat kimia dan fisika pada lemak. Ester asam lemak dalam bentuk trigliserida sering dilakukan reaksi interesterifikasi antara 2 lemak yang padat dengan minyak yang cair untuk mengubah posisi asam lemak tersebut yang teresterkan pada gugus hidroksil dari C1,2,3 gliserol, sehingga dengan demikian kandungan padatan minyak / lemak tersebut yang terukur secara pulsa NMR akan menurun. Hal ini dapat terjadi karena asam lemak tidak jenuh yang tadinya berada pada posisi C2 serta diapit oleh asam lemak jenuh pada posisi C1,3 dan berbentuk padat akan menjadi lebih cair apabila pada posisi C1 atau C3 berupa asam lemak tidak jenuh. Hal ini telah dibuktikan untuk mempertukarkan posisi Eikosapentanoat dari posisi C1 atau C3 ke posisi C2 atau sebaliknya. Oleh karena itu trigliserida melalui reaksi transesterifikasi dengan gliserol diubah menjadi monogliserida dan digliserida dengan bantuan katalis seperti natrium metoksida dan basa Lewis lainnya. Hanya saja proses ini menghasilkan campuran yang terdiri atas 40 - 80% monogliserida, 30 - 40% digliserida, 5 - 10% trigliserida, 0,2 - 9% asam lemak bebas dan 4 - 8% gliserol. Untuk mendapatkan monogliserida yang murni yang akan digunakan dalam bahan makan, farmasi dan kosmetik maka harus dilakukan destilasi molekuler. Dalam hubungan untuk meningkatkan perolehan hasil monogliserida maka dilakukan reaksi bertingkat secara transesterifikasidengan gliserol yang kemudian diikuti dengan reaksi interesterifikasi dengan metilester asam lemak, sehingga monogliserida yang diperoleh dapat mencapai 60 - 70%. Interesterifikasi dapat digambarkan sebagai pertukaran gugusan antara dua buah ester dimana hal ini hanya dapat terjadi apabila terdapat katalis. Katalis yang sering digunakan untuk reaksi ini adalah logam natrium atau kalium dalam bentuk
  62. 62. 62 metoksilat atau etoksilat. Dalam reaksi ini ion logam natrium atau kalium akan menyebabkan terbentuknya ion enolat yang selanjutnya diikuti dengan pertukaran gugus alkil. Interesterifikasi pada hakikatnya merupakan proses perbaikan kualitas dari produksi minyak nabati yang mana memiliki tujuan untuk mengubah titik cair lemak dengan menggunakan prinsip jika lemak dipanaskan dengan adanya suatu katalisator (biasanya Natrium Ethoxida atau Natrium Methoxida) sampai temperatur 110 – 1600C, maka gugusan asam lemak dapat berubah posisi. Dengan interesterifkasi ini ,maka asam lemak jenuhnya dapat diubah menjadi asam lemak tak jenuh. Reaksi interesterifikasi dilakukan secara kontinyu dengan menggunakan reaktor packed bed. Gambar 4.7 Sistem Reaktor Untuk Reaksi Interesterifikasi Menggunakan Reaktor Packed Bed 4.7 Winterisasi Winterisasi adalah proses pemisahan bagian gliserida jenuh atau bertitik cair tinggi dari trigliserida bertitik cair rendah. Pada suhu rendah, trigliserida padat tidak dapat larut dalam trigliserida cair. Winterisasi merupakan bentuk dari fraksinasi atau pemindahan materi padat pada suhu yang diatur. Hal ini termasuk pemindahan jumlah kecil dari materi terkristalisasi dari minyak yang dapat dimakan dengan filtrasi untuk mencegah cairan fraksi mengeruh pada suhu pendinginan. Minyak didinginkan secara perlahan pada suhu sekitar 6o C selama 24 jam. Pendinginan
  63. 63. 63 dihentikan dan minyak atau campuran kristal didiamkan selama 6-8 jam. Kemudian minyak disaring sehingga akan menghasilkan 75-80% minyak dan produk stearine yang akan digunukan untuk shortening pada industri. 4.7.1 Tujuan Proses Winterisasi Proses Winterisasi ini dilakukan dengan tujuan supaya pada saat minyak disimpan pada suhu rendah tidak mengalami pembekuan. 4.7.2 Prinsip dari Proses Winterisasi Winterisasi merupakan pemisahan thermomechanical proses dimana komponen trigliserida dari lemak dan minyak dikristalkan dari bentuk cairnya. Kristalisasi terbagi dalam 2 tahap: a. Nucleation Berdasarkan komposisi trigliserida pada minyak yang ingin diwinterisasi b. Crystal growth Berdasarkan temperature kristalisasi, waktu, dan mechanichal power input/agitation 4.7.3 Produk Winterisasi Setelah menjalani proses winterisasi, produk yang diperoleh adalah bentuk lemak baru yang terdiri dari triglisserida yang komposisinya lebih seragam daripada campuran yang diperoleh dengan jalan mencampur lemak asalnya. Proses tersebut memerlukan lemak netral anhidrat dengan kandungan perosida minimum. Esterifikasi tidak mempengaruhi nilai nutrisi zat penyusunnya. Setelah mengalami proses winterisasi, diharapkan produk: 1. Tahan terhadap suhu rendah dalam jangka waktu yang lama 2. Kandungan asam lemak jenuhnya berkurang
  64. 64. 64 BAB V KESIMPULAN 1. Klasifikasi Lemak dan Minyak a) Berdasarkan kejenuhannya (ikatan rangkap) Asam lemak jenuh Asam lemak tak jenuh b) Berdasarkan sifat mengering Minyak tidak mengering (non-dryng oil) Minyak setengah mengering (semi-drying oil) Minyak mengering (drying-oil) c) Berdasarkan sumbernya Minyak Nabati Minyak Hewani d) Berdasarkan kegunaannya Minyak mineral (minyak bumi) Minyak nabati/hewani Minyak atsiri (essential oil) 2. Proses ekstraksi terdiri dari mechanical expression, solvent ekstraction, dan rendering. 3. Proses pemurnian terdiri dari proses de-gumming, netralisasi, bleaching dan deodorisasi. 4. Proses Pengawetan adalah proses hidrogenasi,winterisasi, dan interesterifikasi
  65. 65. 65 DAFTAR PUSTAKA Bailey’s, Alton E.,1951.Industrial Oil and Fat Product. 4th edition. Intersince Publisher. New York. F.G. Winarno.1991.Kimia Pangan dan Gizi. P.T Gramedia Pustaka Utama. Jakarta. Galuh. 2009. Proses Pemurnian Minyak Nabati secara Fisika dalam Industri. http://politeknik citrawidyaedukasi.wordpress.com/2010/01/18/proses-pemurnian- minyak-nabati-secara-fisika-dalam-industri/, diakses pada 24 April 2013. Galuh. 2009. Pure Plant Oil, pemurnian secara kimia. http://sekotheng.wordpress.com /2009/08/10/pure-plant-oil-pemurnian-secara-kimia/, diakses pada 24 april 2013 Ketaren. 1986.Minyak dan Lemak Pangan.UI-Press. Jakarta. Ralp J. Fessenden and Joan S. Fessenden, “ Organic Chemistry,” Third Edition, University Of Montana, 1986, Wadsworth, Inc, Belmont, Califfornia 94002, Massachuset, USA.

×