KIMIA INDUSTRI : MINYAK NABATI
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar
Belakang
Indonesia terletak di daerah tropis.
Sebagai negara
tropis, Indonesia menghasilkan tanaman-tanaman penghasil minyak nabati yang
penting diantaranya kelapa dan kelapa sawit. Selain kedua tanaman tersebut,
banyak tanaman lain yang dapat menghasilkan berbagai jenis minyak nabati
seperti tanaman wijen, kapas, jambu
mete, jagung, kedelai, kemiri, jarak dan
kacang tanah. Minyak sangat
bermanfaat bagi kehidupan manusia, minyak selain digunakan untuk konsumsi
manusia juga digunakan sebagai bahan baku sabun, cat, vernis, pelumas, plastik,
kosmetika dan lain-lain sesuai dengan sifat-sifat khas minyak itu sendiri.
Minyak memegang
peranan penting dalam menjaga kesehatan tubuh manusia. Minyak nabati pada umumnya merupakan sumber asam lemak esensial, misalnya
asam lemak oleat, linoleat, dan arachidonat. Asam-asam lemak esensial ini dapat
mencegah timbulnya gejala arthero sclerosis, karena penyempitan
pembuluh-pembuluh darah yang disebabkan oleh tertumpuknya kolesterol pada
pembuluh-pembuluh darah tersebut.
Produksi minyak
nabati dunia terus meningkat, salah satunya yaitu Minyak Kelapa Sawit (MKS)
merupakan komoditas yang mempunyai nilai strategis karena merupakan bahan baku
utama pembuatan minyak makan. Sementara, minyak makan merupakan
salah satu dari 9 kebutuhan pokok bangsa Indonesia. Permintaan akan minyak
makan di dalam negeri yang kuat merupakan indikasi pentingnya peranan komoditas
kelapa sawit dalam perekonomian bangsa.
Oleh sebab itu, sangat penting untuk
mengetahui apa saja jenis-jenis minyak nabati yang saat ini telah diproduksi
dan bagaimana proses pembuatan minyak nabati dalam skala industri.
1.2. Rumusan masalah
Adapun rumusan masalah
pada makalah ini adalah sebagai berikut:
1.
Bagaimana sejarah
industri minyak nabati?
2.
Apa yang dimaksud dengan minyak?
3.
Apa saja sumber-sumber minyak nabati dan kegunaannya?
4.
Bagaimana proses memperoleh minyak mentah/kasar (crude oil) dalam industri minyak nabati?
5.
Bagaimana proses pemurnian minyak mentah/kasar (crude oil) dalam industri minyak nabati
1.3 Tujuan
Adapun tujuan pada makalah
ini adalah sebagai berikut:
1.
Untuk mengetahui
bagaimana sejarah industri minyak nabati.
2.
Untuk mengetahui pengertian minyak.
3.
Untuk mengetahui
sumber-sumber
minyak nabati dan kegunaannya.
4.
Untuk mengetahui proses memperoleh minyak mentah/kasar (crude oil) dalam industri minyak nabati.
5.
Untuk mengetahui proses pemurnian minyak mentah/kasar (crude oil) dalam industri minyak nabati.
BAB II
ISI
2.1
Sejarah Industri Minyak Nabati
Sejak dahulu
manusia mengetahui bagaimana
untuk menghilangkan minyak dan lemak dari sumber alaminya dan dan membuatnya
untuk dpat digunakan. Lemak hewani yang pertama dikonsumsi sebagai makanan,
tetapi jauh sebelum mereka dibakar dan dipanaskan. Penduduk asli daerah tropis
di dunia sudah sejak lama memperoleh minyak dari sumber nabati dengan
menghilangkan minyaknya dari berbagai kacang-kacangan setelah mengeringkannya
dibawah sinar matahari. Penggunaan minyak ikan diawali dengan penangkapan ikan
paus, yang dimulai oleh Basques di Bay Biscay pada abad ke-15.
Reaksi kimia
pertama diaplikasikan untuk lemak dan minyak (tidak termasuk oksidasi dalam
pemanasan) yaitu saponifikasi, untuk memberi sabun. Awalnya material mentah
terutama berasal dari hewan, menyumbangkan daging menjadi seni tua. Industrialisasi minyak dan lemak
berawal dengan pendirian mesin penggilingan biji kapas di Carolina Selatan,
sekitar tahun 1826. Industri sederhana ini tidak berkembang dengan cepat sampai
setelah tahun 1865. Pada tahun 1850, menggunakan soda kaustik untuk menghilangkan
asam bebas dari minyak diperkenalkan dari prancis. Sekitar tahun ini, tukang
giling menjadi sadar nilai dari linter yang melekat pada kulit, dan juga kulit
itu sendiri, untuk binatang ternak. Berawal dari industri margarin di Chicago
tahun 1885, memberikan dorongan pada industri minyak biji kapas karena ditemukan bahwa minyak tersebut dapat digunakan
sebagai penipis dalam oleomargarine. Semakin tinggi
kualitas yang dituntut pasar baru ini menghasilkan beberapa perbaikan pengolahan. Fuller’s earth digunakan untuk
decolorisasi minyak. Pada tahun 1887, beberapa ilmuwan memperkenalkan metode
pemurnian. Pada tahun 1893, dipelajari deodorisasi dengan meniup uap panas pada
temperature tinggi. Belakangan ditemukan bahwa deodorisasi dengan dikurangi
tekanan diperbaiki keduanya yaitu rasa dan bau. Pada 1900 ditemukan bahwa
minyak dapat diperbaiki dengan hidrogenasi. Ini fase industri telah berkembang pesat, sampai (1953) ada 1.674-702.000 pon. 3.097.000.000
pon dari minyak terhidrogenasi yang dihasilkan di Amerika Serikat setiap tahunnya.
Kemudian orang
menjadi lebih canggih dan mulai menekan tanaman dan biji-bijian untuk
mengekstrak minyak. Pada awal 1960-an minyak jagung USA diproduksi. Dan
sekarang memiliki lebih minyak seperti minyak biji kapas, minyak biji anggur
dan lain-lain. Awalnya orang hanya menggunakan lesung dan alu. Kemudian, dan
tentu saja ini adalah orang-orang Yunani dan Romawi, meningkat pada ini dengan
mulai menggunakan tuas dan sekrup menekan.
Sekarang pelarut
yang digunakan. Pelarut pertama, digunakan pada akhir abad ke-19 di Inggris,
adalah benzena. Proses produksi berjalan dalam beberapa langkah: membersihkan
material, seperti bibit atau tanaman, kemudian menggiling mereka, menekan dan
akhirnya mengekstraksi minyak. Produk diekstraksi kemudian disempurnakan dan
"dicuci". Setelah itu disaring. itu masuk ke dalam botol atau kemasan
lainnya (Austin, 1996).
2.2
Pengertian Minyak
Minyak merupakan persenyawaan dari
glycerol dan asam-asam
lemak. Asam-asam
lemak itu seperti asam palmitat, stearate, oleat, laurat, linoeat, linolenat.
Satu molekul gliserol dapat bersenyawa
dengan 1 sampai molekul asam lemak, membentuk:
1.
Monogliserida dengan 1 asam lemak
2.
Digliserida dengan 2 asam lemak
3.
Trigliserida dengan 3 asam lemak
Asam-asam lemak yang membentuk minyak/lemak
mempunyai jumlah karbon (C) genap dan dapat dibagi dalam 3 golongan yaitu (1) golongan yang jenuh, seperti asam
stearat (C17H35COOH), yang merupakan dasar bagi minyak –
minyak tidak mengering,
(2) golongan monoolefinik, dengan satu
pengikatan rangkap diantara karbon–karbon, seperti asam oleat (C17H33COOH), dan (3) golongan polielofinik dengan lebih
dari satu pengikatan rangkap, seperti asam linoleat (C17H31COOH) dan asam linolenat (C17H29COOH) Yang terakhir ini merupakan minyak tidak jenuh
dan merupakan minyak–minyak
yang mengering (semi
drying dan drying oils).
Lemak/minyak alamiah terutama merupakan
trigliserida campuran (mixed) yang berarti bahwa trigliserida itu disusun tidak
hanya oleh satu macam asam lemak tapi oleh 2 atau 3 macam asam lemak. Istilah
minyak dan lemak didasarkan pada sifat fisis semata-mata. Jika cair pada temperatur kamar, disebut
minyak dan disebut lemak jika
padat pada temperatur kamar.
Jika banyak
mengandung asam lemak tidak jenuh (mengandung pengikatan rangkap –C=C-) seperti
asam oleat, maka akan cair, sedang jika banyak mengandung asam lemak jenuh,
seperti asam palmitat atau stearat, maka akan padat. Juga
jika gliserida mengandung banyak lemak dengan rantai pendek, akan berupa cair
(minyak), meskipun gugusan asam itu jenuh adanya.
Terdapat perhatian yang besar terhadap
minyak poli-unsaturated atau tidak jenuh dalam produk makanan. Seperti minyak
kedelai, minyak jagung, minyak biji kapas, minyak kacang. Di antara sekian
banyak tumbuhan penghasil minyak, yang terpenting di Indonesia dan merupakan
bahan baku bagi industri
adalah kelapa dan kelapa sawit.
Tabel
Kandungan Asam Lemak Berbagai Minyak Nabati (%)
No.
of C Atoms
|
Acid
|
Formula
|
Cottonseed
oil
|
Soybean
oil
|
Corn
oil
|
Linseed
oil
|
Coconut
oil
|
8
|
Caprilyc
|
C7H15COOH
|
-
|
-
|
-
|
-
|
8,0
|
10
|
Capric
|
C9H19COOH
|
-
|
-
|
-
|
-
|
7,0
|
12
|
Lauric
|
C11H23COOH
|
-
|
-
|
-
|
-
|
48,0
|
14
|
Myristic
|
C13H27COOH
|
0,6
|
-
|
-
|
-
|
17,5
|
14
|
Myristoleic
|
C13H25COOH
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
16
|
Palmitic
|
C15H31COOH
|
22,9
|
8,3
|
7,5
|
6,5
|
8,8
|
16
|
Palmitoleic
|
C15H29COOH
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
18
|
Stearic
|
C17H33COOH
|
2,2
|
5,4
|
3,5
|
4,5
|
2,0
|
18
|
Oleic
|
C17H33COOH
|
24,7
|
24,9
|
46,3
|
20,9
|
6,0
|
18
|
Linoleic
|
C17H31COOH
|
49,7
|
52,7
|
42,0
|
17,4
|
2,5
|
18
|
Linolenic
|
C17H29COOH
|
-
|
7,9
|
-
|
50,6
|
-
|
20
|
Arachidic
|
C19H39COOH
|
-
|
0,9
|
0,5
|
-
|
-
|
20
|
Arachidonic
|
C19H31COOH
|
-
|
-
|
-
|
0,1
|
-
|
22
|
Clupanadonic
|
C21H35COOH
|
-
|
-
|
-
|
-
|
-
|
24
|
Lignoceric
|
C23H47COOH
|
-
|
-
|
0,2
|
-
|
-
|
Sumber: Diktat
Kimia Industri 2010
2.3
Macam-Macam Sumber Minyak Nabati
1.
Kelapa
Kelapa, Cocos nucifera, merupakan tanaman penghasil minyak penting di negara-negara tropis. Ditaksir produksi
kelapa yang dihasilkan oleh 67 negara penghasil kelapa adalah ± 27.000 juta
buah kelapa tiap tahun. Negara-negara penghasil utama adalah Filipina, India,
Indonesia, Srilanka, dan Malaysia.
Buah kelapa terdiri dari :
-
Sabut 35
%
-
Batok 12
%
-
Daging 28
%
-
Air 25
%
Daging kelapa segar mengandung 35-50 % lemak. Kelapa diperdagangkan
sebagai kopra, ialah daging
kelapa yang dikeringkan. Untuk 1 kopra dibutuhkan ±
6000 buah kelapa. Penggunaan minyak kelapa untuk keperluan makanan adalah sebagai minyak goreng, bahan baku margarine, untuk
kueh-kueh, dan lain-lain. Penggunaan
minyak kelapa untuk keperluan non-makanan adalah untuk sabun mandi, detergen,
kosmetika, minyak rem bagi pesawat terbang dan lain-lain. Dalam dunia kosmetika, minyak kelapa
merupakan bahan baku bagi lipstick, shampoo, cream, dan lain-lain.
2.
Kelapa
Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guineensis) di
Indonesia dalam tahun 1979 tercatat sebanyak 73 buah perkebunan kelapa sawit
dengan luas areal 230.000 ha.
Kelapa sawit menghasilkan 2 macam minyak
yang berlainan sifatnya yaitu :
1)
Minyak sawit yang didapatkan dari
sabutnya,
dan
2)
Minyak biji sawit yang berasal dari
bijinya.
Buah kelapa sawit mengandung 35-60%
sabut dan 6-13
% biji sawit. Kandungan minyak dalam sabut kelapa sawit adalah 50-55%. Minyak biji sawit mirip sekali
dengan minyak kelapa. Minyak kelapa sawit mengandung lebih banyak asam-asam palmitat, oleat dan linoleat, sedang
minyak biji sawit lebih banyak mengandung asam laurat.
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80%
pericarp dan 20% buah yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam
pericarp sekitar 34-40%. Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang
mempunyai komposisi yang tetap.
Berikut ini adalah rata-rata komposisi asam lemak pada minyak kelapa sawit dan minyak biji sawit dapat dilihat pada tabel berikut ini:
Asam Lemak
|
Minyak Sawit
|
Minyak Biji Sawit
|
Laurat
|
-
|
46,9
|
Myristat
|
2,4
|
14,1
|
Palmitat
|
41,6
|
8,8
|
Stearat
|
6,3
|
1,3
|
Oleat
|
38,5
|
18,5
|
Linoleat
|
9,5
|
0,7
|
Sumber: Diktat
Kimia Industri 2010
Minyak kelapa
sawit digunakan untuk keperluan makanan seperti minyak goreng, margarin dan keperluan non-makanan seperti untuk pembuatan sabun dan kosmetik. Selain itu, juga dapat digunakan untuk pembuatan
obat-obatan (industri farmasi).
3.
Minyak Wijen
Tanaman wijen (sesamum indicum L) termasuk family pedaliacea varietas sesamum
indicum mempunyai sub spesies ialah S.
orientale. Tanaman ini berasal dari india, Pengolahanya dengan pengekstrakan minyak
biji dengan cara tradisional yaitu dengan cara menghancurkan biji dalam mortar
kayu, kemudian ditambah air panas sehingga minyak berada dipermukaan air dan
dapat dipisah. Cara yang lebih baru adalah dengan penggilingan disusul dengan pengepresan
dingin dan system press panas. Minyak
wijen mengandung zat tidak tersabunkan dalam jumlah relative tinggi. Tetapi
kandungan tertinggi adalah sterol dan zat-zat yang tidak dapat dipisahkan
dengan pemurnian, sedangkan kadar bahan non minyak lainnya relative rendah. Minyak wijen digunakan untuk obat-obatan yaitu dalam
pembuatan obat gosok ammonia, karena sifatnya yang tidak dapat memisah sehingga
baik digunakan untuk obat gosok dengan kekentalan tertentu. Hasil
sampingannya adalah bungkil wijen yang dapat digunakan untuk persediaan makanan
karena mempunyai daya tahan simpan yang lama.
4.
Minyak
Jagung
Jumlah asam lemak jenuh dalam minyak
jagung sekitar 13 persen, golongan asam lemak jenuh yang menyusun trigliserida
minyak jagung adalah asam palmitat, dan asam stearat. Asam lemak tidak jenuh yang menyusun
trigliserida minyak jagung sekitar 86% yang terdiri dari asam oleat dan
linoleat. Selain komponen-komponen diatas minyak jagung juga mengandung bahan
yang tersabunkan yaitu sitosterol sekitar 0,91-1,8 %, lilin, tokoferol sekitar
0,078%, karotenoid, dan triterpene alcohol. Minyak jagung merupakan minyak
goring yang stabil (tahan terhadap ketengikan) karena adanya tokoferol yang
larut dalam minyak. Dengan proses winterisasi minyak jagung dapat diolah
menjadi minyak salad dan hasil sampingnya yaitu mentega putih. Minyak salad
yang ditambah garam dan flavoring agent berupa rempah-rempah akan menghasilkan mayonnaise. Dalam minyak jagung terlarut
vitamin-vitamin juga dapat digunakan sebagai obat-obatan. Dalam jumlah kecil
minyak jagung kasar atau murni dapat digunakan dalam pembuatan mesiu, bahan
kimia, insektisida, cat, pengganti vernis, zat anti karat, dan pada industry
tekstil.
5.
Minyak
Kedelai
Kedelai sudah
dikenal sejak berabad-abad yang lalu dan berasal dari asia timur yaitu cina,
mancuria, korea dan Indonesia. Asam lemak esensial dalam minyak dapat mencegah
timbulnya atherosclerosis atau
penyumbatan pembuluh darah. Minyak kedelai yang sudah dimurnikan dapat
digunakan untuk pembuatan minyak salad, minyak goreng serta segala keperluan
pangan (margarine dan shortening). Minyak kedelai juga digunakan pada pabrik
lilin, sabun, varnish, lacquers, cat semir, insektisida, dan desinfektans.
6.
Minyak
Kemiri
Kemiri
berasal dari Maluku dan tersebar ke Polynesia, india, Filipina, jawa, Australia
dan kepulauan pasifik. Cara ekstraksi minyak yang sering dilakukan adalah
dengan menjemur biji lalu dipecah dengan tangan dan daging dikeluarkan dengan
alat yang runcing. Dengan pengepressan dingin dihasilkan minyak berwarna kuning
sedangkan pengepressan panas akan menhasilkan minyak berwarna kuning sampai
coklat. Minyak kemiri biasanya digunakan sebagai
bahan dasar cat atau pernis, tinta cetak, pembuatan sabun atau pengawet kayu.
7.
Minyak
jarak
Tanaman
jarak (ricinus communis L) termasuk
dalam famili Euphorbiaceae merupakan
tanaman tahunan yang hidup didaerah tropic maupun subtropik. Minyak jarak dan turunannya digunakan
dalam industri cat, varnish, lacquer, pelumas, tinta cetak, linoleum, oil
cloth, dan sebagai industry plastic dan nilon.
8.
Minyak
Kacang Tanah
Tanaman kacang tanah (Arachis Hypogea L) merupakan tanaman
setahun, termasuk family Leguminoceae.. Minyak kacang tanah mengandung 76 – 82%
asam lemak tidak jenuh dan asam lemak jenuh . Minyak kacang tanah digunakan untuk
minyak goring, bahan dasar pembuatan margarine mayonnaise, salad dressing,
mentega putih.
2.4
Proses Industri Minyak Nabati
2.4.1 Tahap Memperoleh Minyak
Mentah/Kasar (Crude Oil)
Ada 2 metode untuk mendapatkan minyak mentah/kasar (crude oil) dari sumber minyak nabati
yaitu dengan press dan ekstraksi.
1. Pengepresan (Press)
Pengepresan
merupakan suatu cara memperoleh minyak
terutama untuk bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan
memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70 persen). Pada
pengepresan ini diperlukan perlakuan pendahuluan sebelum minyak atau lemak
dipisahkan dari bijinya.Perlakuan pendahuluan tersebut mencakup pembuatan
serpih,perajangan dan penggilingan serta tempering atau pemasakan (Ketaren,
1986). Ada dua cara dalam pengepresan, yaitu
:
a. Pengepresan hidraulik (hydraulic pressing)
Pada
cara hidraulik pressing, bahan dipress dengan tekanan 2000 pound/inch2
(140,6 kg/cm = 136 atm). Banyaknya minyak yang dapat diekstrasi tergantung dari
lamanya pengepresan, tekanan yang dipergunakan, serta kandungan minyak dalam
bahan asal. Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa dalam bungkil bervariasi
sekitar 5-7 persen tergantung dari lamanya bungkil
ditekan dibawah tekanan hidraulik. Komponen utama pada mesin press hidrolik ini
adalah dongkrak hidrolik, dan didukung oleh komponen-komponen lain yaitu tabung
pengepressan, plat penekan (piston pengepress), handle, frame dan
tempat penampung minyak.
Tahap-tahap yang dilakukan pada proses
pemisahan minyak dengan cara ini adalah sebagai berikut:
b. Pengepresan Berulir (Expeller
Pressing)
Cara expeller pressing memerlukan
perlakuan pendahuluan untuk
penghilangan kotoran yang terdiri dari proses pemasakan atau
tempering. Proses pemasakan berlangsung pada temperature 240oF
(115,5oC) dengan tekanan sekitar 15-20 ton/inch2. Kadar
air minyak yang dihasilkan berkisar sekitar 2,5-3,5 %. Sedangkan bungkil yang
dihasilkan masih mengandung minyak sekitar 4-5.
2. Ekstraksi dengan Pelarut (Solvent Extraction)
Cara ekstraksi ini dapat dilakukan
dengan menggunakan pelarut dan digunakan untuk bahan yang kandungan minyaknya
rendah. Lemak dalam bahan dilarutkan dengan pelarut. Tetapi cara ini kurang
efektif, karena pelarut mahal dan lemak yang diperoleh harus dipisahkan dari
pelarutnya dengan cara diuapkan. Selain itu, ampasnya harus dipisahkan dari
pelarut yang tertahan, sebelum dapat digunakan sebagai bahan makanan ternak
(Winarno,1991).
Prinsip
dari proses ekstraksi dengan melarutkan minyak dalam pelarut minyak dan lemak.
Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak yang rendah yaitu sekitar
1 persen atau lebih rendah, dan mutu minyak kasar yang dihasilkan cenderung
menyerupai hasil dengan cara expeller pressing, karena sebagaian fraksi bukan
minyak akan ikut terekstraksi. Pelarut minyak yang biasa dipergunakan dalam
proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum eter, gasoline karbon
disulfide, karbon tetraklorida, benzene dan n-heksan. Perlu diperhatikan bahwa
jumlah pelarut menguap atau hilang tidak boleh lebih dari 5 persen. Bila lebih,
seluruh sistem solvent extraction perlu diteliti lagi.
Proses Memperoleh Crude Palm Oil dan Crude Palm Kernel Oil
1. Pembersihan dan Sortasi Bahan
Pembersihan
dan pemisahan bahan dari benda-benda asing dilakukan di kebun setelah tandan
buah terkumpul di tempat penumpukan sementara. Tahap pembersihan ini desebut “sortasi kebun” Sebelum ditumpuk di lokasi penumpukkan
buah, terlebih dahulu tandan buah ditimbang pada sebuah jembatan timbang. Jembatan timbang, sebagian besar sekarang menggunakan
sel-sel beban, dimana tekanan dikarenakan beban menyebabkan variasi pada
sistem listrik yang diukur. Pada Pabrik
Kelapa Sawit jembatan timbang yang dipakai menggunakan sistem komputer untuk
meliputi berat. Prinsip kerja dari jembatan timbang yaitu truk yang
melewati jembatan timbang berhenti ± 5 menit, kemudian dicatat
berat truk awal sebelum TBS
yang di dalam nya dibongkar
dan sortir, kemudian setelah dibongkar truk kembali ditimbang, selisih
berat awal dan akhir adalah berat TBS yang
diterima dipabrik. Penimbangan
bertujuan untuk mengetahui jumlah tandan buah yang dihasilkan dari kebun dan
jumlah bahan yang masuk ke pabrik. Di
stasiun buah dilakukan sortasi tandan buah, yaitu memisahkan tandan buah
berdasarkan fraksi. Sortasi ini dimaksudkan untuk mendapatkan bahan olah yang
memenuhi syarat.
2. Penyimpanan Bahan
Tandan
buah yang telah dipanen sebaiknya
tidak mengalami masa penyimpanan dengan kata lain, bahwa tandan buah setelah
dipanen sebaiknya segera di olah. Lama masa penyimpanan sebaiknya tidak lebih
dari dua hari, sebab penyimpanan yang lebih lama akan merusak minyak.
Penyimpanan dilakukan di lokasi penumpukan buah dan pada penyimpanan harus
diperhatikan letak penumpukan tandan, sehingga tandan yang pertama disimpan
harus yang pertama kali di olah (first in, first out).
3.
Penyortiran
Kualitas buah yang diterima pabrik harus diperiksa
tingkat kematangannya. Jenis buah yang masuk ke PKS pada umumnya jenis Tenera dan jenis Dura. Kriteria matang panen merupakan
faktor penting dalam pemeriksaan kualitas buah distasiun penerimaan TBS(Tandan Buah Segar). Pematangan buah mempengaruhi terhadap
rendamen minyak dan ALB (Asam Lemak Buah) yang dapat dilihat pada tabel berikut
:
Setelah disortir TBS tersebut dimasukkan ke tempat
penimbunan sementara (Loding ramp) dan selanjutnya diteruskan ke stasiun
perebusan (Sterilizer).
4.
Pengolahan
·
Sterilisasi
dan Perontokan
Sterilisasi
bertujuan untuk menghentikan aktivitas enzimatis dan mengumpalkan protein dalam
buah sawit serta membunuh mikroba. Terhentinya proses enzimatis akan mengurangi
kerusakan bahan, antara lain akibat penguraian minyak menjadi asam lemak bebas.
Penggumpalan protein bertujuan agar tidak ikut terekstrak pada waktu
pengepresan minyak (ekstraksi). Sterilisasi juga bermanfaat untuk pengawetan
dan memudahkan perontokkan buah. Tandan buah yang telah disortir direbus dengan
uap panas selama 2-2,5 jam. Akhir perebusan ditandai dari beberapa gejala,
antara lain bau buah yang gurih, empuk, dan buah mudah rontok. Setelah direbus
selanjutnya dimasukkan ke dalam alat perontok
Tujuan perebusan :
1) Mengurangi peningkatan asam lemak
bebas.
2) Mempermudah proses pembrodolan pada
threser.
3) Menurunkan kadar air.
4) Melunakan daging buah, sehingga
daging buah mudah lepas dari biji.
5.
Proses Penebah (Thereser Process)
Hoisting Crane, fungsi dari Hoisting Crane adalah
untuk mengangkat lori dan menuangkan isi lori ke bunch feeder (hooper).
Dimana lori yang diangkat tersebut berisi TBS yang sudah direbus.
6. Thereser
Thereser, fungsi dari Theresing adalah untuk
memisahkan buah dari janjangannya dengan cara mengangkat dan membantingnya
serta mendorong janjang kosong ke empty bunch conveyor.
7. Gester
Digester, setelah buah pisah dari janjangan,
maka buah dikirim keDigester dengan cara buah masuk ke Conveyor
Under Threser yang fungsinya untuk membawa buah ke Fruit
Elevator yang fungsinya untuk mengangkat buah keatas.
Fungsi Digester :
1) Melumatkan daging buah.
2) Memisahkan daging buah dengan biji.
3) Mempersiapkan Feeding Press.
4) Mempermudah proses di Press.
5) Menaikkan Temperatur.
1) Melumatkan daging buah.
2) Memisahkan daging buah dengan biji.
3) Mempersiapkan Feeding Press.
4) Mempermudah proses di Press.
5) Menaikkan Temperatur.
8.
Screw
Press
Buah
dalam bak penumpukan dimasukkan dalam tangki penghancur sebagai pembantu dalam
proses ini dipakai uap air panas dan hasil hancurannya disebut jladren. Jladren
dimasukkan ke dalam alat pengepres yang berbentuk silinder tegak. Pengepresan
dilakukan pada tekanan sebesar 200-300 kg/cm2 dengan kecepatan penekanan 5
sampai 6 kali dalam satu menit. Prinsip ekstraksi minyak dengan
cara ini adalah menekan bahan lumatan dalam tabung yang berlubang dengan
alat ulir yeng berputar sehingga minyak akan keluar lewat
lubang-lubang tabung. Besarnya tekanan alat ini dapat diatur secara elektris dan tergantung
dari volume bahan yang di press. Alat ini terdiri dari sebuah
selinder yang berlubang lubang didalam terdapat sebuah ulir yang berputar.
Tekanan kempa diatur oleh dua buah kerucut (conus) berada pada
kedua ujung pengempa, yang dapat digerakkan maju mundur secara hidrolik
9.
Sand Trap Tank
Setelah melewati proses Screw Press maka
didapatlah minyak kasar / Crude Oil dan ampas press yang terdiri dari fiber. Setelah di press maka Crude
Oilyang mengandung air, minyak, lumpur masuk ke Sand Trap Tank. Fungsi
dari Sand Trap Tank adalah untuk menampung pasir. Temperatur pada sand
trap mencapai 950C.
10. Vibro Seperator/Vibrating Screen
Berfungsi dari Vibro Separator adalah
untuk menyaring Crude Oil dari serabut – serabut yang dapat
mengganggu proses pemisahan minyak. Sistem kerja mesin penyaringan itu
sendiri dengan sistem getaran – getaran pada Vibro kontrol melalui penyetelan
pada bantul yang di ikat pada elektromotor. Getaran yang kurang
mengakibatkan pemisahan tidak efektif.
11. Vertical Clarifier Tank (VCT).
Berfungsi
dari VCT adalah untuk memisahkan minyak, air dan kotoran
(NOS) secara gravitasi. Dimana minyak dengan berat jenis yang
lebih kecil dari 1 akan berada pada lapisan atas dan air dengan
berat jenis = 1 akan berada pada lapisan tengah sedangkan NOS dengan
berat jenis lebih besar dari 1 akan berada pada lapisan bawah.
12. Oil Tank
Oil Tank, fungsi dari Oil Tank adalah
untuk tempat sementara Oil sebelum diolah oleh Purifier.
Pemanasan dilakukan dengan menggunakan Steam Coil untuk mendapatkan
temperatur yang diinginkan yakni 95 derajat celcius. Kapasitas Oil Tank 10
Ton / Jam.
13. Oil Purifier
Berfungsi dari Oil Purifier adalah
untuk mengurangi kadar air dalam minyak dengan cara sentrifugal. Pada saat
alat ini dilakukan proses diperlukan suhu 95derajat celcius.
14. Vacuum Dryer
Berfungsi dari Vacuum Dryer adalah
untuk mengurangi kadar air dalam minyak produksi. Sistem kerjanya sendiri
adalah minyak disimpan kedalam bejana melalui Nozel. Suatu jalur
resirkulasi dihubungkan dengan suatu pengapung didalam bejana, sehingga
bilamana ketinggian permukaan minyak menurun pengapung akan membuka dan
mensirkulasi minyak kedalam bejana.
15. Sludge Tank
Fungsi dari Sludge Tank adalah
tempat sementara sludge (bagian dari minyak kasar yang terdiri dari
padatan dan zat cair) sebelum diolah oleh sludge seperator. Pemanasan
dilakukan dengan menggunakan sistem injeksi untuk mendapatkan temperatur
yang dinginkan yaitu 95derajat celcius.
16. Sand Cyclone/Pre-cleaner
Fungsi dari Sand Cyclone adalah
untuk menangkap pasir yang terkandung dalam sludge dan untuk memudahkan
proses selanjutnya.
17. Brush Strainer (Saringan Berputar)
Fungsi dari Brush Strainer adalah
untuk mengurangi serabut yang terdapat pada sludge sehingga tidak
mengganggu kerja Sludge Seperator. Alat ini terdiri dari saringan
dan sikat yang berputar.
18. Sludge Seperator
Fungsi dari Sludge Seperator adalah
untuk mengambil minyak yang masih terkandung dalam sludge dengan cara
sentrifugal. Dengan gaya sentrifugal, minyak yang berat jenisnya lebih
kecil akan bergerak menuju poros dan terdorong keluar melalui sudut –
sudut ruang tangki pisah.
19. Storage Tank
Fungsi dari Storage Tank adalah
untuk penyimpanan sementara minyak produksi yang dihasilkan sebelum
dikirim. Storage Tank harus dibersihkan secara terjadwal dan pemeriksaan
kondisi Steam Oil harus dilakukan secara rutin, karena apabila terjadi
kebocoran pada pipa Steam Oil dapat mengakibatkan naiknya kadar air pada
CPO.
·
Proses Pengolahan Biji (Kernel
Station)
Telah dijabarkan bahwasanya setelah pengepresan akan menghasilkan Crude Oil dan Fiber. Fiber tersebut akan masuk
kestasiun Kernel dan akan dijabarkan proses pengolahannya.
1.
Cake Breaker Conveyor (CBC)
Fungsi dari Cake Breaker
Conveyor adalah untuk membawa dan memecahkan gumpalan Cake dari
stasiun Press ke depericarper.
2.
Depericarper
Fungsi dari Depericarper adalah untuk
memisahkan fiber dengan nut dan membawa fiber untuk menjadi bahan bakar
boiler. Fungsi kerjanya adalah tergantung pada berat massa, yang massanya
lebih ringan (fiber) akan terhisap oleh fan tan. Yang massanya lebih berat
(nut) akan masuk ke Nut Polishing Drum. Fungsi dari Nut Polishing Drum adalah
:
·
Membersihkan biji dari serabut – serabut yang masih melekat.
·
Membawa nut dari Depericarper ke Nut transport.
·
Memisahkan nut dari sampah.
·
Memisahkan gradasi nut.
3. Nut Silo
Fungsi dari Nut Silo adalah
tempat penyimpanan sementara nut sebelum diolah pada proses berikutnya.
Bila proses pemecahan nut dengan menggunakan nut Craker maka nut silo
harus dilengkapi dengan sistem pemanasan (Heater).
4.
Riplle Mill
Fungsi dari riplle Mill adalah untuk
memecahkan nut. Pada Riplle Mill terdapat rotor bagian yang berputar pada
Riplle Plate bagian yang diam. Nut masuk diantara rotor dan Riplle Plate
sehingga saling berbenturan dan memecahkan cangkang dari nut.
5.
Claybath
Fungsi dari Claybath adalah
untuk memisahkan cangkang dan inti sawit pecah yang besar dan beratnya
hampir sama. Proses pemisahan dilakukan berdasarkan kepada perbedaan berat
jenis. Bila campuran cangkang dan inti dimasukan kedalam suatu cairan yang
berat jenisnya diantara berat jenis cangkang dan inti maka untuk berat
jenisnya yang lebih kecil dari pada berat jenis larutan akan terapung
diatas dan yang berat jenisnya lebih besar akan tenggelam. Kernel memiliki
berat jenis lebih ringan dari pada larutan calcium carbonat
sedangkan cangkang berar jenisnya lebih besar.
6.
Hydro Cyclone
Fungsi dari Hydro Cyclone adalah :
1) Mengutip kembali inti yang terikut
kecangkang.
2) Mengurangi losis (inti cangkang) dan
kadar kotoran.
7. Kernel Dryer
Berfungsi dari Kernel Dryer adalah
untuk mengurangi kadar air yang terkandung dalam inti produksi. Jika
kandungan air tinggi pada inti akan mempengaruhi nilai
penjualan, karena jika kadar air tinggi maka ALB juga tinggi. Pada Kernel
Silo ada 3 tingkatan yaitu atas 70 derajat celcius, tengah 60
derajat, bawah 50 derajat celcius. Pada sebagian PKS ada yang menggunakan
sebaliknya yaitu atas 50 derajat, tengah 60 derajat, dan bawah 70 derajat
celcius.
8.
Kernel Storage
Fungsi dari Kernel ini
adalah untuk tempat penyimpanan inti produksi sebelum dikirim keluar untuk
dijual. Kernel Storage pada umumnya berupa bulk silo yang seharusnya
dilengkapi dengan fan agar uap yang masih terkandung dalam inti dapat
keluar dan tidak menyebabkan kondisi dalam Storage lembab yang pada
akhirnya menimbulkan jamur kelapa sawit (Sembiring, 2010).
2.4.2 Tahap-Tahap Pemurnian Minyak (Refining)
Minyak kasar yang didapat sebagai hasil
pengepresan dan ekstraksi masih mengandung kotoran-kotoran dan bau yang tidak
enak. Rafinasi ditujukan untuk menghilangkan
kotoran-kotoran seperti komponen non gliserida, asam-asam bebas (FFA),
partikel-partikel protein, fosfatida dan lain-lain substansi, menghilangkan
warna, menghilangkan bau dan rasa.
Proses rafinasi meliputi degumming,
netralisasi, bleaching, hidrogenasi dan
deodorasi.
Proses hidrogenasi dapat digantikan dengan proses interesterifikasi untuk menurunkan asam lemak trans. Untuk meningkatkan kualitas minyak, dapat dilakukan
proses selanjutnya yaitu fraksionasi.
2.4.2.1 Gum
(Degumming)
Proses degumming
dimaksudkan untuk menghilangkan zat-zat yang terlarut atau zat-zat yang
bersifat koloidal seperti resingum, protein dan fosfatida dalam minyak mentah.
Pada prinsipnya proses degumming ini adalah proses pembentukan flok-flok dari
zat-zat terlarut serta terkoagulasinya zat-zat yang bersifat koloidal dalam
minyak mentah.
Biasanya proses
ini dilakukan dengan cara dehidratasi gum atau kotoran lain agar supaya bahan
tersebut lebih mudah terpisah dari minyak, kemudian disusul dengan proses
pemusingan (sentrifusi). Caranya ialah dengan memasukkan uap air panas ke dalam
minyak disusul dengan pengaliran air dan selanjutnya di sentrifusi sehingga
lendir terpisah dari air. Pada waktu proses sentrifusi berlangsung, ditambahkan
bahan kimia yang dapat menyerap air misalnya asam netral pekat atau garam dapur
(NaCl). Suhu minyak pada waktu proses sentrifusi berkisar antara 32-50oC,
dan pada suhu tersebut kekentalan minyak akan berkuran sehingga gum mudah
terpisah dari minyak. Beberapa cara yang sering dilakukan untuk melakukan
proses degumming ini, antara lain adalah:
1)
Degumming dengan pemanasan.
2)
Degumming dengan menggunakan asam
seperti: H3PO4, H2SO4, HCl, asetat
anhydrous dan lainnya.
3)
Degumming dengan kostik alkali.
4)
Degumming dengan hidrasi.
5)
Degumming dengan reagen khusus, seperti
asam format, Na3PO4, NaCl dan sebagainya.
Proses degumming
yang paling banyak digunakan dewasa ini adalah proses degumming dengan
menggunakan asam. Pengaruh yang ditimbulkan oleh asam tersebut adalah
menggumpalkan dan mengendapkan zat-zat seperti protein, fosfatida, gum dan resin yang terdapat dalam minyak
mentah. Pada proses degumming dengan kostik alkali, partikel-partikel sabun
yang terbentuk akan menyerap zat-zat lendir
dan sebagian pigmen; tetapi proses ini mempunyai kelemahan yaitu adanya
kecenderungan untuk membentuk emulsi dari sabun yang terjadi sehingga makin
banyak minyak yang hilang.
2.4.2.2 Netralisasi
Proses
netralisasi pada pemurnian minyak mentah bertujuan untuk menghilangkan asam
lemak bebas yang terdapat dalam minyak. Asam lemak bebas dapat menimbulkan bau
yang tengik. Beberapa proses netralisasi yang sering digunakan pada industri
kimia antara lain adalah:
1) Netralisasi dengan Soda Kaustik (NaOH)
Proses
netralisasi yang paling sering digunakan dalam industri adalah proses
netralisasai dengan soda kaustik karena lebih efisien dan lebih mudah
dibandingkan dengan cara netralisasi lainnya. Prinsipnya yaitu reaksi penyabunan antara asam lemak bebas
dengan larutan alkali soda kaustik. Reaksi penyabunannya sebagai berikut:
Kondisi reaksi
yang optimum pada tekanan atmosfer adalah pada suhu 60-80oC. Soda
kaustik yang direaksikan biasanya sekitar 5-7%. 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
pengendapan dan sentrifuge. Pemakaian
larutan soda kaustik
dengan konsentrasi yang terlalu tinggi, akan bereaksi sebagian dengan
trigliserida sehingga mengurangi rendemen minyak dan menambah jumlah sabun yang
terbentuk. Molekul mono dan digliserida lebih mudah bereaksi dengan
persenyawaan alkali. Reaksi penyabunan mono dan digliserida dalam minyak
terjadi sebagai berikut:
Oleh karena itu harus dipilih
konsentrasi dan jumlah kaustik soda yang tepat untuk menyabunkan asam lemak
bebas dalam minyak. Dengan demikian penyabunan trigliserida dan terbentuknya
emulsi dalam minyak dapat dikurangi, sehingga dihasilkan minyak netral dengan
rendemen yang lebih besar dan mutu minyak yang lebih baik.
2) Netralisasi dengan Natrium Karbonat (Na2CO3)
Keuntungan menggunakan persenyawaan
karbonat adalah
karena trigliserida tidak ikut tersabunkan sehingga rendemen minyak netral yang dihasilkan lebih
besar. Suatu
kelemahan dari pemakaian senyawa ini adalah karena sabun yang terbentuk sukar
dipisahkan. Hal ini disebabkan karena gas CO2 yang dibebaskan dari
karbonat akan menimbulkan busa dalam minyak. Pada umumnya netralisasi minyak
menggunakan natrium karbonat dilakukan pada suhu 35-40°C dan tekanan lebih
rendah dari 1 atm. Seluruh asam lemak bebas yang bereaksi dengan natrium
karbonat akan membentuk sabun dan asam karbonat, dengan reaksi sebagai berikut:
R
– COOH + Na2CO3
R – COONa + H2CO3
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 mengapungkan
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.
Sabun yang terbentuk dapat diendapkan
dengan menambahkan garam, misalnya natrium sulfat atau natrium silikat, atau
mencucinya dengan air panas. Minyak dalam sabun yang telah mengendap dapat
dipisahkan dengan cara menyaring menggunakan filter press. 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.
3)
Dengan Destilasi Uap
Proses ini dilakukan pada suhu tinggi
dan tekanan rendah (vakum); di mana asam lemak bebas yang lebih volatile dari gliserida
akan menguap. 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.
Netralisasi atau deasidifikasi dengan destilasi uap ini dapat dikatakan cukup
efektif, karena dapat mereduksi asam lemak bebas sampai 0,01-0,03%.
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. Di sepanjang
dasar ketel terdapat pipa-pipa berlubang tempat menginjeksikan uap air ke dalam
minyak yang sudah dipanaskan pada suhu kurang lebih 2400oC.
Kadang-kadang ke dalam ketel
disemprotkan superheated steam bersama air, yang akan berubah menjadi uap air
panas pada tekanan rendah (kurang lebih 25 mmHg), sehingga asam lemak bebas
menguap bersama-sama dengan uap panas tersebut. Hasil sulingan berupa campuran
uap air dan asam lemak bebas untuk menghindari kerusakan minyak selama proses
penyulingan karena suhu yang terlalu tinggi, maka asam lemak bebas yang
tertinggal dalam minyak dengan kadar lebih rendah dari 1 persen harus
dinetralkan dengan menggunakan persenyawaan basa. Minyak kasar dengan kadar
asam lemak bebas yang tinggi umumnya mengandung fraksi mono dan digliserida
yang terbentuk dari hasil hidrolisa sebagian molekul trigliserida.
4)
Netralisasi Dengan Ekstraksi
Solven (Pelarut)
Cara netralisasi ini digunakan pada minyak yang diekstrak dengan
menggunakan pelarut menguap (solvent extraction) misalnya petroleum eter. 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.
2.4.2.3 Pemucatan (Bleaching)
Pemucatan
dimaksudkan untuk
mengurangi atau menghilangkan zat-zat warna pada minyak baik yang terlarut
ataupun yang terdispersi.
Warna minyak mentah dapat berasal dari warna bawaan minyak ataupun warna yang
timbul pada saat proses untuk mendapatkan minyak dari bahan awalnya. Pigmen
yang biasa terdapat di dalam suatu minyak mentah ialah caratinoid yang berwarna
merah atau kuning, chlorophillida dan phaephytin yang berwarna hijau. Beberapa
cara yang digunakan dalam bidang industri, untuk melakukan proses pemucatan,
diantaranya:
1)
Pemucatan dengan Adsorpsi
Proses bleaching yang paling banyak digunakan
adalah proses bleaching dengan adsorpsi.
Proses ini menggunakan zat penyerap (adsorben)
yang memiliki Aktivitas permukaan yang tinggi untuk menyerap zat warna yang terdapat dalam minyak mentah. Di samping menyerap zat warna, adsorben juga dapat menyerap zat yang
memiliki sifat koloidal lainnya seperti gum dan resin.
Adsorben
yang banyak
digunakan dalam proses bleaching minyak dan lemak adalah tanah pemucat
(bleaching earth) dan norit. Norit sangat efektif dalam penghilangan pigmen
warna merah, hijau dan biru, tapi karena harganya terlalu mahal maka dalam
pemakaiannya biasanya dicampur dengan tanah pemucat dengan jumlah yang
disesuaikan terhadap jenis minyak mentah yang akan dipucatkan.
2)
Pemucatan
Minyak dengan
Bahan 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.
a.
Pemucatan
dengan cara oksidasi
Bleaching
secara kimia pada dasarnya adalah reaksi oksidasi zat warna oleh suatu zat
kimia, sehingga senyawa tanpa warna. Dalam mengoksidasi zat warna (pigmen),
mungkin juga terjadi oksidasi terhadap gliserida, sehingga proses ini jarang
digunakan dalam pemucatan minyak untuk bahan makanan. Bahan-bahan yang biasa
dipakai sebagai oksidator antara lain: persenyawaaan peroksida
dikhromat, chlorine, chlorine
dioksida, hypochloride,
ozon, peroksida dan lain-lain.
b.
Pemucatan
dengan cara reaksi reduksi
Pemucatan minyak dengan reaksi reduksi
kurang efektif seperti halnya pemucatan dengan cara oksidasi, 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.
c.
Pemucatan
dengan dikhromat dan asam
Bahan kimia yang digunakan ialah natrium
atau kalium dikhromat dalam asam mineral (anorganik). Reaksi antara dikhromat
dan asam akan membebaskan oksigen. Oksigen bebas bereaksi dengan asam khlorida
(HCl) akan menghasilkan khlor (Cl2) yang berfungsi sebagai bahan
pemucat, dengan reaksi sebagai berikut.
Na2Cr2O7
+ 4H2SO4 à
Na2SO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O
+ 3O
atau,
Na2Cr2O7
+ 8HCl à 2NaCl + 2CrCl3
+ 4H2O + 3O
3O
+ 6HCl à 3H2O
+ 3Cl2
Setelah pereaksi ditambahkan,
selanjutnya diaduk. Zat warna akan mengendap setelah pengadukan dihentikan.
Pada umumnya warna ungu dalam minyak tidak dapat hilang, sehingga cara
pemucatan dikhromat 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.
d.
Pemucatan
dengan panas
Pemanasan minyak dalam
ruangan vakum pada suhu relatif tinggi, mempunyai pengaruh pemucatan. Biasanya dilakukan terhadap minyak yang mengandung pigmen
carotinoid. 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.
2.4.2.4 Hidrogenasi
Asam lemak tidak jenuh (memiliki ikatan
rangkap) yang terdapat di minyak
dapat berada dalam dua bentuk yakni cis dan trans. Jumlah
asam lemak trans dapat meningkat akibat pengolahan seperti hidrogenasi, pemanasan pada suhu tinggi. Proses hidrogenasi ditemukan pada tahun
1903 oleh Norman. Penemuan reaksi
hidrogenasi katalitik minyak nabati memungkinkan minyak cair dikonversikan menjadi solid dan semi
solid dengan konsistensi tertentu yang sesuai untuk aplikasi margarin dan
shortening. Margarin dan
shortening, walau tidak semua, adalah produk minyak lemak yang banyak dibuat
dengan teknik hidrogenasi parsial. TFA (Trans
Fatty Acid) atau asam lemak trans banyak ditemukan pada makanan gorengan
yang diolah dengan cara deep frying (makanan direndam dalam minyak
goreng panas dengan suhu tinggi dan dalam jangka waktu lama) dan produk makanan
jadi yang menggunakan minyak terhidrogenasi parsial.
Hidrogenasi
adalah proses pengolahan minyak atau lemak dengan jalan menambahkan hidrogen
pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga akan mengurangi ketidakjenuhan minyak
atau lemak, dan membuat lemak bersifat plastis. Adanya
penambahan hidrogen pada ikatan rangkap minyak dan lemak akan mengakibatkan
kenaikan titik lebur.
Reaksi hidrogenasi merupakan reaksi yang bersifat
eksotermis. Proses hidrogenasi melibatkan beberapa parameter penting yang perlu
dikontrol, misalnya suhu, jumlah katalis, tekanan gas dan jumlah gas yang
digunakan (volume gas). Dengan mempelajari kondisi proses hidrogenasi maka
diharapkan dapat diperoleh karakteristik produk hasil hidrogenasi yang sesuai
dengan spesifikasi yang diinginkan. Untuk mempercepat hidrogenasi pada reaktor,
digunakan bahan yang disebut dengan katalis. Katalis yang sering dipakai untuk
proses hidrogenasi adalah Nikel (Ni). Keuntungan menggunakan nikel antara lain
adalah ketersediaannya dan lebih murah bila dibandingkan katalis lain. Ciri
khas kondisi proses partial hidrogenasi adalah sebagai berikut:
Temperatur
:
150oC - 190oC
Tekanan
: 200-700 kPa gage
Katalis
:
Ni katalis (100 ppm Ni)
Secara umum, reaksi
kimia yang terjadi pada hidrogenasi adalah:
Langkah reaksi adisi gas hidrogen adalah sebagai berikut:
·
Gas H2 diserap pada
permukaan katalis Ni secara parsial atau penuh
sehingga
terjadi perpisahan ikatan atom H --- H
·
Ikatan π pada asam lemak membentuk
kompleks dengan logam Ni.
·
Oil + Catalyst Oil-Catalyst (kompleks).
·
Dua atom H ditransfer berturut-turut ke
ikatan π membentuk alkana (jenuh, ikatan rangkap dua menjadi ikatan tunggal). Ikatan rangkap dua ini segera akan mengadisi gas hidrogen
yang terikat pada permukaan katalis Ni.
·
Karena produk alkana tidak mempuyai
ikatan π yang membentuk senyawa
komplex dengan
logam, sehingga dilepaskan dari permukaan katalis.
·
Oil-Catalyst (complex) + H2 Hydrogenated Oil + Catalyst.
Hasil
hidrogenasi parsial ialah terjadinya penjenuhan sebagian dari ikatan tak jenuh asam lemak, isomerisasi ikatan
rangkap bentuk cis (alami) menjadi bentuk
trans dan perubahan posisis ikatan rangkap. Perubahan ini akan menaikkan titik leleh, berarti mengubah minyak
cair menjadi lemak setengah padat yang sesuai
kebutuhan. Proses hidrogenasi
luas digunakan secara
komersial untuk meningkatkan titik lebur
dan untuk meningkatkan
konsistensi minyak dan lemak. Hidrogenasi juga mengurangi warna dan bau, meningkatkan stabilitas
dan tahan terhadap oksidasi
yang dapat menyebabkan ketengikan. Asam lemak trans dari hidrogenasi tradisional
terbentuk pada saat proses dan mendapat pengawasan
ketat berkaitan dengan kesehatan manusia. Hubungan
antara kondisi proses dan efek terhadap Selectivity Ratio, kandungan Trans, dan kecepatan
reaksi yaitu: Temperatur yang tinggi akan menghasilkan
lebih banyak TFA (Trans Fatty Acid). Tekanan yang tinggi dan Ni katalis yang lebih akan mengurangi TFA
(Trans Fatty Acid). Sejak
tahun 1990 penelitian tentang efek negative dari TFA meningkat karena ternyata TFA dapat meningkatkan
resiko penyakit jantung koroner. Untuk
menghindari terjadinya trans fatty acid atau membuat minimal trans fat pada saat proses parsial
hidrogenasi, dapat menggunakan katalis Pt dan dengan
membrane polimer reaktor.
2.4.2.5 Interesterifikasi
Merupakan cara untuk mengubah titik cair
dari lemak dengan mengubah posisi dari gugusan-gugusan asam lemak dalam molekul
gliserida. Perubahan posisi bisa dilakukan antara gugusan-gugusan dalam molekul
yang sama (intramolekular) atau antara gugusan dari molekul yang lain
(intermolekular).
Prinsip:
jika lemak dipanaskan dengan adanya suatu katalisator (biasanya natrium
etoksida atau natrium
metiksida) sampai temperature 110-160ºC, maka gugusan asam lemak dapat berubah
tempat.
Dengan kata lain, inter-esterifikasi 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 metoksilat atau etoksilat.
Dalam reaksi ini ion logam natrium atau kalium akan menyebabkan terbentuknya
ion enolat yang selanjutnya diikuti dengan pertukaran gugus alkil. Inter-esterifikasi banyak digunakan oleh
industri untuk menggantikan proses hidrogenasi dalam menurunkan asam lemak
trans.
Katalis
Proses
interesterifikasi dari lemak atau minyak dapat terjadi pada temperature tinggi,
yaitu pada 300ºC dan bahkan lebih tinggi, akan tetapi hal tersebut membutuhkan
waktu yang lama yang tak terbatas dan biasanya diikuti dengan dekomposisi dan
polimerisasi. Katalis mempercepat dan menurunkan temperature
reaksi.
Pada
awal penemuan, garam-garam metal seperti ZnCl2, ZnO2 dan
sebagainya digunakan sebagai katalis, tetapi kemudian dipakai logam alkali
sebagai katalis yang disukai. Katalis-katalis yang banyak digunakan adalah
alkilat, alkilat dari natrium, kemudian diikuti oleh logam-logam natrium, dan
kalium dan akhirnya hidroksida-hidroksida dari natrium atau kalium yang
dikombinasikan dengan gliserol.
2.4.2.6
Deodorisasi
Deodorisasi adalah suatu tahap proses
pemurnian minyak yang bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak enak dalam minyak. Senyawa-senyawa yang menimbulkan rasa dan bau yang tidak
enak tersebut biasanya berupa senyawa karbohidrat tak jenuh, asam lemak bebas
dengan berat molekul rendah, senyawa-senyawa aldehid dan keton serta
senyawa-senyawa yang mempunyai volatilitas tinggi lain. Prinsip
proses deodorisasi yaitu penyulingan minyak dengan uap panas dalam tekanan
atmosfer atau keadaan vakum. Proses
deodorisasi perlu dilakukan terhadap minyak yang 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.
Proses
deodorisasi yang banyak dilakukan adalah cara destilasi uap yang didasarkan
pada perbedaan harga volatilitas trigliserida dengan senyawa-senyawa yang
menimbulkan rasa dan bau tersebut, dimana senyawa-senyawa tersebut lebih mudah
menguap daripada gliserida. Uap yang digunakan adalah superheated (uap kering),
yang mudah dipisahkan secara kondensasi.
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 200-250°C pada tekanan 1 atmosfer (gouge) dan selanjutnya pada tekanan
rendah (kurang lebih 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 lebih rendah.
Keterangan
gambar:
1.
Ketel deoderisasi
2.
Tedeng (sekat)
3.
Katub pengeluaran udara dari dalam
minyak
4.
Corong pebgeluaran minyak
5.
Pipa penghubung antara ruang kosong
diatas permukaan minyak dengan sampai no 3
6.
Pipa uap ke condenser
7.
Corong pemasukan uap ke dalam condenser
8.
Pipa pemasukan air dingin dari bagian
atas kondensor
9.
Pipa pengeluarann air kondensasi
10. Ujung
pipa kondensor yang terendam air
11. Pipa
penghubung ke pompa vakum
Pada suhu yang lebih tinggi, komponen
yang menimbulkan bau di dalam minyak akan lebih mudah menguap, sehingga
komponen tersebut diangkut dan minyak bersama-sama uap panas. Penurunan tekanan
selama proses deodorisasi akan mengurangi jumlah uap yang digunakan dan
mencegah hidrolisa minyak oleh uap air. Setelah proses deodorisasi sempurna, minyak harus cepat didinginkan dengan
mengalirkan air dingin melalui pipa pendingin sehingga suhu minyak turun
menjadi kurang lebih 84°C dan selanjutnya ketel dibuka dan minyak dikeluarkan
dari ketel.
Proses deodorisasi sangat dipengaruhi
oleh faktor tekanan, temperature, dan waktu, yang kesemuanya harus disesuaikan
dengan jenis minyak yang diolah dan system proses yang digunakan. Temperature operasi dijaga agar tidak
sampai menyebabkan turut terdestilasinya gliserida. Tekanan diusahakan serendah
mungkin agar minyak terlindungi dari oksidasi oleh udara dan mengurangi jumlah
pemakaian uap. Pada umumnya untuk
suatu sistem batch, tekanan operasi sekitar 10–20 mmHg dan temperature 140-
200ºC.
2.4.3 Tahap Fraksionasi
Proses fraksionasi digunakan untuk memisahkan
fraksi minyak yang cair dari fraksi
lemak yang padat. Proses fraksionasi terdiri atas kristalisasi suatu fraksi
yang menjadi padat pada temperature tertentu dan disusul dengan pemisahan kedua
fraksi itu. Fraksi yang menjadi kristal adalah stearin dan yang tetap cair
adalah olein.
Beberapa proses fraksionasi yang sering
digunakan yaitu:
1.
Fraksionasi tanpa pelarut (fraksionasi
kering)
2.
Fraksionasi dengan pelarut (fraksionasi
basah)
3.
Fraksionasi dengan menggunakan larutan
deterjen sodium lauryl sulfhat.
1. Proses Fraksionasi Kering
Proses ini didasarkan pada pendinginan
minyak dengan kondisi yang terkendali tanpa penambahan bahan kimia apa-apa.
Ada 3 operasi yang terllibat yaitu seeding, kristalisasi, dan filtrasi.
Mula-mula minyak dipanasi sampai 70oC untuk memperoleh cairan
homogen dan kemudian didinginkan dengan air pendingin, temperature mana
dipertahankan pada 50ºC di bawah temperature minyak setiap waktu. Proses ini
bisa berlangsung sampai 24 jam. Contoh tipe fraksionasi ini adalah proses Tirtiany.
2. Proses Fraksionasi dengan Pelarut
Dalam fraksionasi dengan pelarut,
sejumlah pelarut ditambahkan pada minyak sawit hasil refining dengan
perbandingan yang tertentu serta sambil diaduk perlahan-lahan sampai diperoleh
pemisahan antara fasa cair dan fasa padat. Bagian atas adalah fasa cair yang
merupakan campuran olein dengan pelarut. Pada bagian bawah adalah fraksi padat
(stearin). Adanya zat pelarut mempercepat terjadinya keseimbangan antara olein
dan stearin, memungkinkan pembentukan kristal-kristal besar dipisahkan dengan
laju pendinginan yang relative tinggi dan juga mengurangi pembentukan
kristal-kristal campuran. Minyak itu mula-mula dipanaskan sampai 45ºC, kemudian dicampur dengan suatu
pelarut dalam ratio 1 : 1. Zat-zat pelarut yang dapat digunakan antara lain
aseton, isopropanol, metil-etil keton. Kemudian didinginkan mula-mula sampai
20ºC dan kemudian sampai 10ºC, sebelum dimasukkan ke dalam saringan-saringan
drum vakum untuk pemisahan. Fraksi-fraksi yang terpisahkan itu dibawa ke unit
destilasi untuk dipisahkan dari zat pelarut. Proses ini disebut proses
Bernadini.
3. Proses Fraksionasi dengan Detergen
Proses fraksionasi ini didasarkan pada
pendinginan minyak untuk menimbulkan
kristal-kristal besar dan mudah dipisahkan. Suatu surfaktan digunakan untuk
membasahi kristal-kristal untuk pemisahan yang mudah. Dengan cara ini waktu
pendinginan lebih cepat dilakukan. Olein dapat dipisahkan dari emulsi
stearin-air dengan sentrifuge. Surfaktan yang digunakan antara lain Na-Lauril
sulfat. Olein yang terpisah dicuci dengan air untuk membebaskan surfaktan,
sedang emulsi stearin-air dipecahkan dengan pemanasan sebelum dicuci dengan
air.
Fraksionasi dengan bahan detergen ini
pada prinsipnya serupa dengan fraksionasi kering, kecuali ditambahkan detergen.
Oleh aksi pembasahan (wetting action) waktu pendinginan dapat diperpendek dan
hasil pemisahan lebih baik
(Diktat, 2010).
2.5 Kegunaan minyak nabati
1.
Minyak Kelapa
Penggunaan
minyak kelapa untuk keperluan makanan adalah sebagai minyak goreng, bahan baku margarine, untuk kue-kue, dan lain-lain. Penggunaan minyak kelapa untuk
keperluan non-makanan adalah untuk sabun mandi, detergen, kosmetika, minyak rem
bagi pesawat terbang dan lain-lain. Dalam
dunia kosmetika, minyak kelapa merupakan bahan baku bagi lipstick, shampoo,
cream, dan lain-lain.
2.
Minyak Sawit
Minyak kelapa sawit digunakan untuk keperluan
makanan seperti
minyak goreng, margarin dan keperluan
non-makanan seperti untuk pembuatan
sabun dan
kosmetik. Selain itu, juga
dapat digunakan untuk pembuatan obat-obatan (industri farmasi).
3.
Minyak Wijen
Manfaat
minyak wijen atau sesame oil sendiri, selain secara konvensional digunakan
sebagai minyak makan (minyak goreng) juga banyak dimanfaatkan industri kimia,
farmasi, dan obat-obatan. Minyak wijen digunakan untuk obat-obatan yaitu dalam
pembuatan obat gosok ammonia, karena sifatnya yang tidak dapat memisah sehingga
baik digunakan untuk obat gosok dengan kekentalan tertentu. Hasil sampingannya
adalah bungkil wijen yang dapat digunakan untuk persediaan makanan karena
mempunyai daya tahan simpan yang lama.
4.
Minyak Jagung
Dengan
proses winterisasi minyak jagung dapat diolah menjadi minyak salad dan hasil
sampingnya yaitu mentega putih. Minyak salad yang ditambah garam dan flavoring
agent berupa rempah-rempah akan menghasilkan mayonnaise. Dalam minyak jagung terlarut
vitamin-vitamin juga dapat digunakan sebagai obat-obatan. Dalam jumlah kecil
minyak jagung kasar atau murni dapat digunakan dalam pembuatan mesiu, bahan
kimia, insektisida, cat, pengganti vernis, zat anti karat, dan pada industry
tekstil.
5.
Minyak Kedelai
Minyak
kedelai juga digunakan pada pabrik lilin, sabun, varnish, lacquers, cat semir,
insektisida, dan desinfektans.
6.
Minyak Kemiri
Minyak kemiri biasanya digunakan sebagai bahan dasar
cat atau pernis, tinta cetak, pembuatan sabun
atau pengawet kayu.
7.
Minyak Jarak
Minyak jarak dan turunannya digunakan dalam industri
cat, varnish, lacquer, pelumas, tinta cetak, linoleum, oil cloth, dan sebagai
industry plastic dan nilon.
8.
Minyak Kacang Tanah
Minyak
kacang tanah digunakan untuk minyak goring, bahan dasar pembuatan margarine
mayonnaise, salad dressing, mentega putih.
2.6 Dampak
Penggunaan minyak
nabati atau vegetable oil sering dijadikan “jalan keluar” bagi mereka
yang ingin menikmati gorengan dengan aman. Namun ternyata minyak nabati tidak
selamanya memberikan efek baik bagi kesehatan.
Martin Grootveld,
Ph.D, professor of bioanalytical chemistry and chemical pathology dari
De Monfort University, Leicester, Inggris dalam studinya
mengatakan keterkejutannya bahwa minyak nabati ternyata bisa menyebabkan
berbagai penyakit yang berbahaya. Berdasarkan penelitiannya, saat minyak nabati
dipanaskan hingga 3560 Fahrenheit atau 1800 Celcius,
minyak nabati akan membuat lipid peroxidation dan menghasilkan senyawa
aldehid.
Menurut Profesor
Grootveld senyawa tersebut bisa menaikkan risiko terjadinya penyakit jantung,
kanker dan juga demensia. Hal ini tentu menjadi peringatan bagi anda yang
sering mengkonsumsi gorengan meskipun diproses dengan minyak nabati.
BAB
III
PENUTUP
3.1
Kesimpulan
Berdasarkan
makalah yang telah dibuat maka dapat diperoleh kesimpulan sebagai berikut:
1.
Minyak
merupakan trigliserida (triester dari gliserol) dan asam-asam lemak.
2.
Macam-macam
minyak nabati antara lain minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak wijen, minyak
jagung, minyak kedelai, minyak kemiri, minyak jarak, dan minyak kacang tanah.
3.
Proses
memperoleh minyak mentah/kasar (crude oil)
dilakukan dengan cara press dan ekstraksi.
4.
Proses pemurnian minyak (rafinasi) meliputi degumming, netralisasi, bleaching, hidrogenasi dan deodorasi. Proses hidrogenasi dapat digantikan dengan proses
interesterifikasi untuk menurunkan
asam lemak trans.
5.
Tujuan
utama dari proses pemurnian minyak adalah untuk menghilangkan kotoran-kotoran, rasa
serta bau yang tidak enak, warna yang tidak menarik dan memperpanjang masa
simpan minyak sebelum dikonsumsi atau digunakan sebagai bahan mentah dalam
industri.
6.
Untuk
meningkatkan kualitas minyak dilakukan proses fraksionasi.
DAFTAR PUSTAKA
Austin, George T. 1996. Industri Proses Kimia Edisi Kelima Jilid 1. Jakarta : Erlangga.
Eka, Wilson. 2013. Proses Pengolahan Kelapa Sawit. Diunduh
di (http://willsenekasaputra.blogspot.co.id/2013/02/proses-pengolahan-kelapa-sawit.html) pada tanggal 5 Juni 2016 pukul 20.21 WIB.
Sembiring,
RH. 2010. Proses Pengolahan Kelapa Sawit.
Diunduh di (repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/18459/.../Chapter%20II.pdf) pada tanggal 20 Mei 2016 pukul 20.00 WIB.
😍😍
BalasHapusGrand Hotel Casino & Racetrack - Mapyro
BalasHapusGet directions, reviews 광주광역 출장샵 and information 울산광역 출장샵 for Grand Hotel Casino & Racetrack in 정읍 출장마사지 Hammond, IN. 하남 출장마사지 Grand Hotel 광양 출장마사지 Casino & Racetrack is an affordable,