BAB II SELEKSI DAN URAIAN PROSES II.1 Macam-macam proses Margarin pertama kali ditemukan oleh Hyppolyte Mege Mour Mourie iess seor seoran ang g kim kimiawa iawan n Pran Pranci ciss pada pada 1870 1870 pada pada suat suatu u sayemb sayembara ara yang yang diadak diadakan an oleh oleh Kaisa Kaisarr Napole Napoleon on III Margar Margarin in dima dimaks ksud udka kan n seba sebaga gaii peng pengga gant ntii mente entega ga deng dengan an rupa! rupa! bau! bau! kons konsis iste tens nsii rasa rasa!! dan dan nil nilai gi" gi"i yang ham hampir pir sama ama deng dengaan mente mentega ga #iseba #isebabka bkan n naikny naiknyaa popula populasi si pendud penduduk uk kota kota selam selamaa re$olusi industri dan semakin berkurangnya lahan pertanian Kata margarine berasal dari %ahasa &unani! yaitu 'Margarines( yang berarti mutiara Margarin merupakan emulsi dengan tipe emulsi water in oil )*+,-! )*+,-! yaitu .ase air berada dalam .ase minyak atau lemak Margarin merupakan produk makanan berbentuk emulsi campuran air di dalam minyak! yaitu sekitar 1/ air dan minimal 80 minyak atau lemak nabati ase lemak umumnya terdiri dari miny minyak ak nabati nabati!! yang yang sebagi sebagian an dipada dipadatka tkan n agar agar dipero diperoleh leh si.at si.at plastis 2e3ak penemuan penemuan tersebut! tersebut! margarin margarin mengalam mengalamii banyak banyak perkembangan Pada tahun 1874 5merika 5merika mempatenkan penemuan Mege Mouries dan mendirikan pabrik margarin yang beroperasi di 6nited 2tates 5khir abad ke1! margarin dibuat dari lemak babi atau sapi dimana ditambahkan lemak dari kacang tanah dan bi3i kapas untuk mempercepat melting point pada point pada saat pencampuran #i awal tahun 100! margarin baru dibuat dari 100 minyak nabati yang biasanya diperoleh dari minyak kelapa! minyak sawit! minyak bi3i kapas! minyak 3agung! minyak kedelai! miny minyak ak wi3e wi3en! n! miny minyak ak kapu kapuk! k! dan dan minyak inyak gand gandum um Miny Minyak ak nabati umumnya berwu3ud cair karena mengandung asam lemak tidak 3enuh! seperti asam oleat! linoleat! dan linolenat Pembuatan margarin margarin dengan proses hidrogenasi hidrogenasi mulai mulai diperkena diperkenalkan lkan pada tahun 110! tapi pembuatan margarin dengan proses hidrogenasi dila dilaku kuka kan n pada pada tahu tahun n 140 140 Hidro idroge gena nasi si miny inyak bert bertu3 u3ua uan n II1
II;
BAB II Seleksi dan Uraian Proses merubah minyak cair men3adi lemak berwu3ud padat dengan konsistensi yang hamper sama dengan minyak babi Pabrik margarin sudah memproduksi margarin berbentuk stick pada awal tahun 190 #engan adanya perkembangan teknologi! pabrik margarin dapat mengolah margarin men3adi soft margarine yang banyak diminati konsumen Pada saat itu! soft margarine yang mempunyai kandungan lemak tinggi dikemas dalam kaleng Pada tahun 180 margarin diproduksi dalam bentuk soft, stick, dan liquid dengan kandungan lemak 3enuh sebesar /0 Namun pada tahun 10 pen3ualan margarin yang kandungan lemak 3enuh tinggi semakin sedikit! bahkan pada tahun 14 dan sampai saat ini sudah diproduksi margarin yang
tidak mengandung lemak 3enuh Proses pembuatan margarin dapat melalui proses blending! hidrogenasi! dan interesteri.ikasi: 1 %lending %lending merupakan metode dalam memodi.ikasi minyak dan lemak yang murah dan ekonomis! karena dapat dilakukan dengan mencampur secara .isik dua 3enis minyak atau lebih #engan cara blending! tu3uan peningkatan titik cair dapat tercapai dengan menambahkan minyak yang mempunyai titik cair tinggi ke dalam campuran minyak )Maussata dan 5koh! 18- Namun demikian! menurut Maussata dan 5koh )18-! metode blending banyak memilki kelemahan Karena perbedaan molekuler! dua 3enis minyak ada kemungkinan tidak kompatibel satu sama lainnya dan dapat membentuk campuran eutektik ; Hidrogenasi Proses hidrogenasi merupakan suatu proses yang bertu3uan untuk men3enuhkan ikatan rangkap dari rantai
Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan (III Teknik KimiaKosong ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Kelapa Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II4
BAB -II Keselamatan dan Kesehatan Ker a asam lemak pada minyak Hidrogenasi mampu mereduksi ikatan rangkap men3adi ikatan tunggal sehingga menaikkan titik cair lemak
yang paling umum digunakan adalah Ni Proses hidrogenasi dapat dengan mudah dikontrol dan dihentikan pada saat yang diinginkan Proses ini umumnya digunakan untuk meningkatkan titik cair lemak atau minyak Proses hidrogenasi menghasilkan shortening dan margarin dengan stabilitas yang lebih baik (Ketaren, 1986) 4 Proses Interesteri.ikasi Interesteri.ikasi adalah suatu reaksi dimana ester trigliserida atau ester asam lemak diubah men3adi ester lain melalui reaksi dengan suatu alkohol )alkoholisis-! asam lemak )asidolisisdan transesteri.ikasi Interesteri.ikasi merupakan reaksi suatu ester dengan ester lainnya atau ester interchange Pengaruh interesteri.ikasi terhadap minyak dan lemak sangat tergantung kapada komposisi dan distribusi asam lemak =ampuran lemak yang memiliki kandungan asam lemak 3enuh yang tinggi dengan minyak cair akan menurunkan titik lebur melalui penataan ulang secara acak karena asamasam lemak dari lemak 3enuh men3adi terdistribusi secara luas )2ilalahi! ;00;- Metode ini merupakan salah satu alternati. proses yang dapat digunakan untuk menghindari terbentuknya asam lemak trans! bahkan menghasilkanlemak "ero trans )bebas isomer trans- )Petrauskate! etal!18 > %erger and Idris! ;009> Indris and Mat #ian ! ;009- Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan Kosong Kelapa (III Teknik Kimia ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II@
BAB II Seleksi dan Uraian Proses
intraesteri.ikasi !sedangkan perpindahan secara acak dan pertukaran gugus asil diantara molekulmolekul trigliserida hingga tercapai keseimbangan dengan semua kombinasi yang mungkin disebut dengan interesteri.ikasi )#a$idek!et!al! 10- Interesteri.ikasi tidak mempengaruhi dera3at ke3enuhan asam lemak atau menyebabkan ter3adinya isomerisasi asam lemak yang memiliki ikatan ganda ?adi dapat dikatakan bahwa reaksi interesteri.ikasi tidak akan mengubah si.at dan pro.il asam lemak yang ada! tetapi mengubah lemak atau minyak karena memiliki susunan trigliserida yang berbeda Interesteri.ikasi dapat ter3adi dengan adanya katalis kimia )interesteri.ikasi kimia atau dengan adanya biokatalis en"im )interesteri.ikasi en"imatik- II.2 Seleksi Proses %erdasarkan ketiga proses tersebut! maka dalam pembuatan margarin dari minyak sawit ini dipilih proses hidrogenasi untuk memodi.ikasi minyak sawit agar dapat digunakan sebagai bahan baku untuk pembuatan margarin 5lasan pemilihan proses hidrogenasi adalah sebagai berikut : •
Proses hidrogenasi dapat mengurangi ketidak 3enuhan minyak atau lemak dan membuat lemak men3adi bersi.at plastis! sehingga dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan margarin
Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan (III Teknik KimiaKosong ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Kelapa Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II9
BAB -II Keselamatan dan Kesehatan Ker a Margarin yang dihasilkan dari •
proses
hidrogenasi
memiliki stabilitas yang baik •
Proses hidrogenasi mudah dikontrol dan dapat dihentikan pada saat yang diinginkan
•
Pada proses hidrogenasi digunakan katalis Ni untuk
mempercepat 3alannya reaksi serta ketersediaan )a$ailability- dan lebih murah bila dibandingkan katalis lain 2edangkan kelemahan dari proses hidrogenasi pada umumnya ialah terbentuk trans .atty acid )A5- yang tidak diinginkan 5sam lemak trans cenderung meningkatkan kadar kolesterol total dalam darah yang dapat menyebabkan timbulnya penyakit kardio$askuler )3antung koroner-! sehingga asam lemak trans perlu dihilangkan atau diminimalkan 5sam lemak tidak 3enuh )memiliki ikatan rangkap- yang terdapat di minyak dapat berada dalam dua bentuk yakni cis dan trans 5sam lemak tak 3enuh yang terdapat di alam biasanya berada sebagai asam lemak cis! hanya sedikit bentuk trans ?umlah asam lemak trans dapat meningkat akibat pengolahan seperti hidrogenasi! pemanasan pada suhu tinggi )2ebedio and =hardigny! 1/! Marti et al! 18! 2ilalahi! ;00;- II.3 Uraia Prose !erpili" 5da ; proses pada pengolahan ini! yaitu proses pengambilan minyak pada buah kelapa dan proses pemurnian minyak II.3.1 Proses Pem#$a%a crude oil &ari #$a" kelapa 1. !a"ap Persiapa Ba"a %i3i yang telah dipisahkan dari buahnya memiliki kadar air yang tinggi sehingga perlu dikeringkan terlebih dahulu Kondisi kadar air yang demikian belum dapat menghasilkan Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan Kosong Kelapa (III Teknik Kimia ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II/
BAB II Seleksi dan Uraian Proses minyak kasar kemiri sunan yang optimal dan akan berpengaruh terhadap karakter .isik yang dihasilkan ,leh karena itu perlu dikeringkan terlebih dahulu hingga mencapai kurang dari 7 Pengeringan dapat dilakukan baik terhadap bi3i kemiri sunan ataupun kernelnya Metode pengeringan bi3i kemiri sunan yang digunakan untuk mendapat minyak dilakukan dengan pengeringan buatan Pengeringan buatan ini menggunakan bahan bakar sebagai sumber panas )bahan bakar cair! padat! dan listrik- 5lat pengeringan yang digunakan yakni dryer %i3i kemiri sunan masuk
2. Eks%raksi &e'a me''$aka Screw press Hasil dari proses penggiligan pada tahap persiapan selan3utnya masuk ke dalam screw press 2chul" and 2uhr );00/membahasuntuk mengeluarkan minyak dari bahan baku setidaknya melibatkan tiga proses screw press! semakin banyak langkah screw press maka akan mengurangi residu minyak pada press cake Prinsip operasinya adlah bahan mendapat tekanan dari ulir yang berputar dan dengan sendirinya terdorong keluar Minyak keluar dari celah diantara ulir dan penutup yang berupa lempengan besi berongga yang mempunyai celah dengan ukuran tertentu 2ehingga akan diperoleh minyak kasar lebih baik dan lebih banyak! yaitu 94 minyak kasar yang berwarna kuning 3ernih dan @7 bungkil yang berwarna putih Minyak yang keluar ditampung di tangi penyimpanan minyak kasar Proses Pem$ria Mi(ak Kopra sebagai bahan baku minyak yang telah diekstraksi kemudian dilakukan proses lan3ut yaitu proses pemurnian Minyak tersebut kemudian akan melalui proses pemurnian
Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan (III Teknik KimiaKosong ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Kelapa Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II7
BAB -II Keselamatan dan Kesehatan Ker a minyak kasar yang meliputi proses netralisasi atau sa.oni.ikasi! proses bleacing.
a. Proses Ne%ralisasi )Sapoi*ikasi+ Netralisasi ialah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas dari minyak atau lemak! dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya sehingga membentuk sabun ) soapstock - Netralisasi dengan Kaustik 2oda )Na,H Netralisasi dengan soda kaustik soda banyak dilakukan dalam skala industri Karena lebih e..isien dan lebih murah dibandingkan dengan cara netralisasi lainnya 2elain itu penggunakan kaustik soda! membantu dalam mengurngi "at warna dan kotoran yang berupa getah dan lender dalam minyak
,
, <
=
B
Na,H
,H 5
<
B H ;,
,Na %asa
2abun (Ketaren, hal 19)
,am#ar II.3
H,=H ;
< ;=,,
=H B Na,H
< ;=,,K B H,=H
< ;=,,
=H;
< 4=,,Na
Arigliserida %asa 2abun ,am#ar II.
H,=H ; Cliserol
(Ketaren, hal !1)
Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan Kosong Kelapa (III Teknik Kimia ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II8
BAB II Seleksi dan Uraian Proses %ilangan penyabunan adalah 3umlah milligram Na,H yang diperlukan untuk menyabunkan satu gram minyak atau lemak 5pabila se3umlah contoh minyak atau lemak disabunkan
dengan larutan Na,H berlebihan dalam alkohol maka Na,H akan bereaksi dengan Arigliserida &aitu tiga molekul Na,H bereaksi dengan satu molekul minyak atau lemak Darutan alkali yang tertinggal ditentukan dengan titrasi menggunakan asam! sehingga alkali yang turut bereaksi dapat diketahui Netralisasi Menggunakan kaustik soda akan menyebabkan se3umlah kecil trigliserida Molekul mono trigliserida dan digliserida lebih mudah bereaksi dengan persenyawaan alkali Minyak yang keluar dari tangki penampung minyak di pompa menu3u "ooler netralisasi untuk didinginkan sampai suhu /90=! kemudian menu3u
Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan (III Teknik KimiaKosong ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Kelapa Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II
BAB -II Keselamatan dan Kesehatan Ker a Pada proses pemucatan ) bleacing ) ! minyak dari centri.uge dipompa menu3u heater bleacing untuk dipanaskan terlebih dahulu sampai suhu mencapai 1090= untuk mempermudah proses pada tangki bleaching ! kemudian proses
pemucatan minyak dilakukan dengan menambahkan absorben karbon akti. dari tangki penampung karbon akti. Aangki bleaching dilengkapi dengan pengaduk hal tersebut bertu3an agar minyak dan karbon akti. bisa bercampur! proses pengadukan ter3adi selama 19 menit 2etelah proses bleaching selesai! minyak ditampung dalam tangki penampung #ari tangki penampung! minyak di pompa menu3u filter press Pada filter press karbon akti. yang digunakan 1!9 berat minyak yang masuk Pada filter press digunakan untuk memisahkan minyak dari karbon akti. Minyak dari filter press ditampung dalam tangki penampung sebelum dialirkan ke reactor hidrogenasi •
Proses Hidrogenasi
Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan Kosong Kelapa (III Teknik Kimia ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II10
BAB II Seleksi dan Uraian Proses
Arigliserida asam DinoleatArigliserida asam ,leat
Arigliserida
asam
2tearat
#engan kon$ersi 100 untuk linoleat dan @1 untuk oleat Hasil hidrogenasi merupakan minyak kemiri sunan yang telah dimodi.ikasi dengan proses hidrogenasi dalam .asa cair dengan temperatur 180 0= dan tekanan / atm! kemudian dialirkan ke .ilter yang bertekanan 9 atm untuk dipisahkan antara gas hidrogen sisa dengan minyak yang terhidrogenasi! lalu minyak tersebut dialirkan ke dalam =ooler untuk didinginkan suhunya hingga @8 0= Proses Deo&orisasi #eodori"er ter3adi pada pada tahap pemurnian terakhir Proses deodorisasi adalah suatu tahap pemurnian minyak yang bertu3uan untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak enak pada minyak Prinsip deodorisasi dilakukan dengan cara penyulingan minyak menggunakan uap panas (steam) dalam tekanan $akum Minyak yang telah mengalami hidrogenasi kemudian siap dilakukan deodorisasi Minyak mulamula dipanaskan pada suhu 1900= dalam heater Penggunaan suhu diatas terlalu tinggi harus dihindari untuk meminimalkan kerusakan pada minyak Pada kondisi ini dengan penggunaan uap sebagai pelecut! asam lemak bebas yang masih ada dalam minyak hasil penyaringan akan teruapkan bersama bahan bahan berbau yang bisa menyebabkan ketengikan pada minyak Pada proses deodorisasi! minyak dari tangki penampung dipompa menu3u tangki deodorisasi Proses deodorisasi ter3adi pada suhu tinggi dan pada tekan rendah #alam tangki deodrisasi dipasang barometric condenser yang digunakan untuk menangkap uap pada tangki deodorisasi dan 'et en'ector yang digunakan untuk mem$acumkan tangki deodorisasi 2etelah Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan (III Teknik KimiaKosong ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Kelapa Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase
II11
BAB -II Keselamatan dan Kesehatan Ker a proses deodorisasi! minyak dialirkan ke dalam cooler untuk menurunkan men3adi 00= •
Proses Fmulsi.ikasi
Proses emulsi.ikasi bertu3uan untuk mengemulsikan minyak dengan cara penambahan emulsi.ier .ase cair dan .ase minyak pada suhu 80o= dengan tekanan 9 atm )2hahidi! Eol @! ;009> hal /4- Pada FA401 minyak 40 ditambahkan larutan pengemulsi.ikasi dari 2olution Aank )2,401- yang terdiri dari $itamin 5! PalmitatG karoten! .la$or )diasetil-! dan skim milk untuk menambah gi"i dan memberi rasa! lechitin dan garam untuk memberi rasa asin! dan natrium ben"oat sebagai pengawet
Program St&di Pabrik !inyak "oreng dari #o$os %&$i'era Pabrik Xylitol dari Limbah Tandan Kosong Kelapa (III Teknik Kimia ,TI+ITS (engan Proses Sol)ent E*tra$tion %+He*ane
Sawit dengan Proses Hidrolisis Enim Xilanase