Pengilangan Minyak Nabati

PENGILANGAN MINYAK BUMI DAN NABATI PENGILANGAN MINYAK NABATI 

“

”

oleh

Aldi Okta Priyatna

(kelas B)

Arbhy Indera I

(kelas A)

Dedi Meier Silaban

(kelas B)

Fitri Lasmini

(kelas C)

Indah Fitriani

(kelas A)

Nia Amelia

(kelas A)

Nurul Annisa

(kelas B)

Silvia Rahmi

(kelas A)

Yopalim Zanstra

(kelas A)

JURUSAN SARJANA TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2011

KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis ucapkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa yang telah mencurahkan segala rahmat dan hidayah-Nya serta kesehatan kepada penulis sehingga mampu menyelesaikan tugas makalah Pengilangan Minyak Bumi dan Nabati tentang “Pengilangan Minyak Nabati ” ini tepat pada waktunya. Penulis Mengucapkan terima kasih kepada Dosen Pembimbing mata kuliah Pengilangan Minyak Bumi dan Nabati serta semua pihak yang telah memberikan saran dan arahan kepada penulis dalam penyusunan penyusunan makalah ini. Makalah ini sangat jauh dari kesempurnaan,mengingat refrensi yang didapat tidak terlalu banyak. Oleh karena itu penulis mengharapkan kritik dan saran dari pembaca yang bersifat membangun demi kesempurnaan makalah ini dimasa mendatamg.

Pekanbaru, Pekanbaru, Desember 2011

Penulis

DAFTAR ISI

KATA PENGANTAR ........................................... ................................................................. ............................... .........

i

DAFTAR ISI........................................... ISI................................................................. ............................................ ........................ .. ii BAB I PENDAHULUAN......................................... ............................................................... ............................ ......

1

1.1 Latar Belakang......................................... ............................................................... ....................................... .................

1

1.2 Tujuan Penulisan ............................................ ................................................................... ................................ .........

2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA ......................................... .......................................................... .................

3

BAB III PEMBAHASAN......................................... ............................................................... ............................ ......

9

3.1 Ekstraksi ........................................... ................................................................. ............................................ ........................ ..

9

3.2 Pemurnian ............................................ ................................................................... ........................................... ....................

13

3.2.1 Degumming ........................................... ................................................................. ............................... .........

13

3.2.2 Netralisasi .......................................... ................................................................ ................................... .............

17

3.2.3 Bleaching ........................................... ................................................................. ................................... .............

23

3.2.4 Doeodrisasi ............................................ .................................................................. ............................... .........

28

3.2.5 Hidrogenasi............................................ .................................................................. ............................... .........

33

3.2.6 Inter-Esterifikasi ........................................... ................................................................. ........................ ..

36

3.2.7 Winterisasi ............................................ ................................................................... ................................ .........

40

BAB III KESIMPULAN .......................................... ................................................................ ............................ ......

44

DAFTAR PUSTAKA ............................................ .................................................................. ............................... .........

45

BAB I PENDAHULUAN 1.1

Latar Belakang Peningkatan pertumbuhan ekonomi dunia dan populasi manusia dengan segala

aktivitasnya akan meningkatkan kebutuhan energi di semua sektor pengguna energi. Peningkatan kebutuhan energi tersebut harus didukung adanya pasokan energi jangka panjang secara berkesinambungan berkesinambungan dan terintegrasi. Kebutuhan energi dunia yang makin m akin meningkat tersebut, selama ini dipenuhi dari minyak bumi dan bahan bakar fosil lainnya yang merupakan sumber energi tidak terbarukan (Agus Setiabudi, 2009). Seiring dengan penurunan produksi kegiatan eksplorasi minyak bumi nasional dan kebutuhan bahan bakar yang hingga kini masih impor (30% dari total kebutuhan dalam negeri, www.indobiofuel.com ) mendorong upaya pencarian bahan bakar alternatif sebagai

pengganti maupun penambah suplai energi dalam negeri. Melalui reaksi hydrocracking , minyak nabati dikonversi menjadi fraksi alkana. salah satu contoh bahan baku minyak  nabati yang biasa digunakan adalah minyak kelapa sawit, minyak biji bunga matahari, minyak biji mahoni, dan lain-lain. 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 (Susanto, 2008). Minyak merupakan campuran ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang yang sering disebut trigliserida. Trigliserida terbentuk dari asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Minyak kacang tanah mengandung 76  –  82% asam lemak tak jenuh yang terdiri dari 40  – 45%  –  45% asam oleat dan 30  – 45%  –  45% asam linoleat. Asam lemak jenuh sebagian besar terdiri dari asam palmitat, sedangkan kadar asam miristat sekitar 5%. Kandungan minyak yang terdapat di dalam kacang tanah cukup tinggi yaitu berkisar antara 40 –  40 – 50%. 50%. Proses pengolahan minyak dan lemak, pengerjaan yang dilakukan tergantung pada sifat alami minyak dan lemak tersebut dan juga tergantung dari hasil akhir yang

dikehendaki. Adapun proses pengilangan minyak dan nabati yaitu mulai dari proses ekstraksi, penjernihan, hingga pemucatan yang akan dijelaskan pada makalah ini. 2.1 Tujuan Penulisan Makalah ini disusun untuk memenuhi tugas yang diberikan oleh dosen pengampu mata kuliah Pengilangan Minyak Bumi dan Nabati tentang proses pengilangan minyak nabati. Disusunnya makalh ini juga bertujuan agar mahasiswa dapat lebih memahami tentang proses pebgilanag minyak nabati.

BAB II TINJAUAN PUSTAKA Minyak merupakan campuran ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang yang sering disebut trigliserida. Trigliserida terbentuk dari asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Minyak kacang tanah mengandung 76  –  82% asam lemak tak jenuh  –  45% asam oleat dan 30  – 45%  –  45% asam linoleat. Asam lemak jenuh yang terdiri dari 40  – 45% sebagian besar terdiri dari asam palmitat, sedangkan kadar asam miristat sekitar 5%. Kandungan minyak yang terdapat di dalam kacang tanah cukup tinggi yaitu berkisar antara 40 –  40 – 50%. 50%. Minyak dan lemak (trigliserida) mempunyai sifat fisika-kimia yang berbeda satu sama lain, karena perbedaan jumlah dari jenis ester di dalamnya. Minyak dan lemak  merupakan ester 1 mol gliserol dengan 3 mol asam lemak mengikat asam lemak yang sama atau yang berbeda, umumnya berantai lurus monokarbosilat beratom karbon genap. Trigliserida dapat dapat berwujud cair atau atau padat, hal ini tergantung dari dari komposisi asam lemak yang menyusunnya ( Thomas, 1985 ). Semakin banyak asam lemak tidak   jenuh seperti asam oleat, linoleat atau asam linolenat pada suatu trigliserida t rigliserida , maka titik  cairnya lebih rendah atau sebaliknya trigliserida yang lebih banyak mengandung asam palmitat dan stearat, titik cairnya lebih tinggi. Pigmen atau zat warna sebagai salah satu fraksi tidak tersabunkan pada minyak  dan lemak terdapat secara alami. Zat warna tersebut antara lain terdiri dari α α-- dan βkaroten, xantofil, klorofil dan antosianin. Zat warna ini menyebabkan minyak berwarna kuning, kuning kecoklatan, kehijau-hijauan dan kemerah-merahan ( Ketaren , 1986 ). ). Adapun sifat-sifat fisika minyak adalah sebagai berikut: 1. Zat warna dalam minyak terdiri dari 2 golongan yaitu zat warna alamiah dan warna hasil degradasi zat warna alamiah (Ketaren, 2008). 2. Bau amis yang disebabkan oleh interaksi trimetil amin oksida dengan ikatan rangkap dari lemak tidak jenuh (Ketaren, 2008). 3. Minyak tidak dapat larut dalam air, kecuali minyak jarak  (castor oil). Minyak  hanya sedikit larut dalam alkohol, tetapi akan melarut sempurna dalam etil eter, karbon disulfida dan pelarut-pelarut halogen (Ketaren, 2008). 4.

Titik didih (boiling point) dari asam-asam lemak akan meningkat dengan bertambahnya bertambahnya rantai karbon asam lemak (Ketaren, 2008).

5. Titik lunak  (softening point) dari minyak ditetapkan dengan maksud untuk  identifikasi minyak (Ketaren, 2008). 6. Slipping point  dipergunakan dipergunakan untuk pengenalan minyak serta pengaruh kehadiran komponen-komponennya komponen-komponennya (Ketaren, 2008). 7. Shot melting point  adalah temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak (Ketaren, 2008). 8. Bobot jenis dari minyak biasanya ditentukan pada temperatur 25oC, akan tetapi dalam hal ini dianggap penting juga untuk diukur pada temperatur 40oC atau 60oC untuk lemak yang titik cairnya tinggi (Ketaren, 2008). 9. Titik kekeruhan (turbidity point) ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran minyak atau lemak dengan pelarut lemak (Ketaren, 2008). Apabila minyak dipanaskan dapat dilakukan penetapan penetapan titik asap, titik nyala dan titik api. Titik asap adalah temperature pada saat minyak menghasilkan asap tipis kebiru-biruan pada pemanasan. Titik nyalaadalah temperatur pada saat campuran uap dari minyak dengan udara mulai terbakar. Sedangkan titik api adalah temperatur pada saat dihasilkan pembakaran yang terus-menerus sampai habisnya contoh uji (Ketaren, 2008). 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 (Wikipedia, 2009). Berdasarkan kegunaannya, minyak nabati terbagi menjadi dua golongan. Pertama, minyak nabati yang dapat digunakan dalam industri makanan (edibleoils) dan dikenal dengan nama minyak goreng meliputi minyak kelapa, minyakkelapasawit, minyak zaitun, minyak kedelai, minyak kanola dan sebagainya.Kedua, minyak yang digunakan dalam indutri non makanan (non edible oils)misalnya minyak kayu putih, minyak jarak, dan minyak intaran. Minyak goreng adalah hasil akhir (refined oils) dari sebuah prosespemurnian minyak nabati (golongan yang bias dimakan) dan terdiri dari beragamjenis senyawa trigliserida. Untuk menganalisa karakteristik dari suatu minyakgoreng maka jumlah kandungan asam lemak inilah yang dipakai sebagai tolokukur(Ketaren, 1986).

Minyak nabati ialah sejenis minyak yang terbuat dari tetumbuhan yang berbeda.Digunkan dalam produk makanan, kosmetik, farmasi, dan campuran dalam masakan.Beberapa masakan.Beberapa jenis minyak nabati yang biasa digunakan ialah minyak kelapa sawit,  jagung, zaitun, minyak lobak, kedelai, kedelai, dan bunga bunga matahari. Klasifikasi Minyak Nabati : 

Berdasarkan Sumber Minyak Nabati 1) Biji-bijian palawija Contoh: minyak jagung, biji kapas, kacang, rape seed, wijen, kedelai, dan bunga matahari. 2) Kulit buah tanaman tahunan Contoh: minyak zaitun dan kelapa sawit. 3) Biji-bijian dari tanaman tahunan Contoh: kelapa, cokelat, inti sawit, babassu, cohune, dan sebagainya.



Berdasarkan Sifat Mudah Mengering 1) Minyak tidak mengering Contoh: minyak zaitun, kelapa, inti zaitun, kacang tanah, almond, inti alpukat, inti plum, jarak rape, dan mustard. 2) Minyak setengah mengering Contoh: minyak dari biji kapas, kapok, jagung, gandum, biji bunga matahari, croton, dan urgen. 3) Minyak mengering Contoh: minyak kacang kedelai, safflower, argemone, hemp, walnut, biji poppy, biji karet, perilla, tung, linseed, dan candle nut.



Berdasarkan Sifat Fisiknya

Kelompok Lemak Lemak (berwujud padat)

Jenis Lemak/ Minyak  Lemak biji cokelat, inti sawit, cohune, babassu,

tengkawang,

nutmeg

butter,

mowwah butter dan shea butter

Minyak (berwujud cair) Tidak

mengering

Minyak zaitun, kelapa, inti zaitun, kacang

(non tanah, almond, inti alpukat, inti plum, jarak 

drying oil )

Setengah

rape dan mustard.

mengering

(semi drying oil )

Minyak dari biji kapas, kapok, jagung, gandum, biji bunga matahari, eroton dan urgen.

Mengering (drying oil )

Minyak

kacang

kedelai,

safflower,

argemone, walnut, biji poppy, biji karet, penilla, lin seed dan candle nut.

Karakteristik minyak nabati 

Sifat fisik 

1.

Warna; warna alamiah dan 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 dipengaruhi 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.

7.

Sliping point; 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.

8.

Sort melting point; yaitu temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak  atau lemak.

9.

O

Bobot jenis; bobot jenis ditentukan oleh temperatur t emperatur kamar (25 C)

10. Indeks bias; adalah derajat penyimpangan yang dilewatkan pada suatu medium yang cerah.Ini digunakan untuk pengujian kemurniaan minyak.

11. 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 12. Titik kekeruhan; ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran minyak atau lemak dengan pelarut lemak. 

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.

2.

Oksidasi Oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan

lemak atau minyak, hal ini akan menyebabkan 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.

4.

Penyabunan Reaksi ini dilakukan dengan penambhan sejumlah larutan basa kepada

trigliserida. Bila penyabunan telah lengkap,lapisan air yang mengandung gliserol dipisahkan dan gliserol dipulihkan dengan penyulingan. penyulingan.

5.

Pembuatan keton Keton dihasilkan melalui penguraian dengan cara hidrolisa ester.

BAB III PEMBAHASAN Pada pengolahan minyak dan lemak, pengerjaan yang dilakukan tergantung pada sifat alami minyak atau lemak tersebut dan juga tergantung dari hasil akhir yang dikehendaki. dikehendaki. Ada beberapa proses dalam produksi minyak nabati yaitu: 1. Ekstraksi (pemilihan metode ekstraksi yang tepat) 2. Pemurnian 1.

Degumming (pemisahan gum)

2.

Netralisasi

3.

Bleaching (pemucatan)

4.

Deodorisasi

5.

Hidrogenasi, Interesterifikasi dan Winterisasi

3.1 Ekstraksi Ekstraksi adalah pemisahan suatu zat dari campurannya dengan pembagian sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang lain. Seringkali campuran bahan padat dan cair (misalnya bahan alami) tidak dapat atau sukar sekali dipisahkan dengan dengan metode pemisahan mekanis atau termis yang telah dibicarakan. Misalnya saja, karena komponennya komponennya saling bercampur secara sangat erat, peka terhadap panas, beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil, atau tersedia dalam konsentrasi yang terlalu rendah. Dalam hal semacam itu, seringkali ekstraksi adalah satu-satunya proses yang dapat digunakan atau yang mungkin paling ekonomis. Sebagai contoh pembuatan ester (essence) untuk bau-bauan dalam pembuatan sirup atau minyak wangi, pengambilan kafein dari daun teh, biji kopi atau biji coklat dan yang dapat dilihat sehari-hari ialah pelarutan komponen-komponen komponen-komponen kopi dengan menggunakan air panas dari biji kopi yang telah dibakar atau digiling. Ekstraksi minyak atau lemak adalah suatu cara untuk mendapatkan minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak. Adapun ekstraksi minyak atau lemak itu bermacam-macam, yaitu rendering (dry rendering dan wet rendering), mechanical expression, dan solvent extraction.

1.

Rendering Rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang

diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar air yang tinggi. Pada semua cara rendering, penggunaan panas adalah sesuatu yang spesifik, yang bertujuan untuk  menggumpalkan protein pada dinding sel bahan dan untuk memecahkan dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus oleh minyak atau lemak yang terkandung didalamnya. Menurut pengerjaannya rendering dibagi dengan dua cara yaitu wet rendering dan dry rendering. a.

Wet Rendering Wet rendering adalah proses rendering dengan penambahan sejumlah air selama

berlangsungnya proses tersebut. Cara ini dikerjakan pada ketel yang terbuka atau tertutup dengan menggunakan temperature yang tinggi serta tekanan 40 sampai 60 pound tekanan uap (40-60 psi). Penggunaan temperature rendah pada wet rendering dilakukan jika diinginkan flavor netral dari minyak atau lemak. Bahan yang akan diekstraksi ditempatkan pada ketel yang diperlengkapi dengan alat pangaduk, kemudian air ditambahkan dan campuran dipanaskan perlahan-lahan sampai suhu 50°C sambil diaduk. Minyak yang terekstraksi akan naik keatas akan dan kemudian dipisahkan. Proses wet rendering dengan menggunakan temperature rendah kurang begitu popular, sedangkan proses wet rendering dengan mempergunakan temperature yang tinggi disertai dengan 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 dimasukan kedalam digester dengan tekanan uap air sekitar 40 sampai 60 pound selama 4-6 jam. b.

Dry Rendering Dry rendering adalah proses 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 dipanaskan sambil diaduk. Pemanasan dilakukan pada suhu 220°F sampai 230°F (105°C-110°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.

2.

Pengepresan Pengepresan Mekanik (mechanical expression) Pengepresan mekanis merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak,

terutama untuk bahan-bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan untuk  memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70%). Pada pengepresan 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. pemasakan. Dua cara umum dalam pengepresan mekanis, yaitu: 1. Pengepresan Pengepresan hidraulik (hydraulic pressing) 2. Pengepresan Pengepresan berulir (expeller pressing)

a.

Pengepresan Pengepresan Hidraulik (Hydraulic (Hydraulic Pressing) Pressing) Pada cara hydraulic pressing, bahan di pres dengan tekanan sekitar 2000 2

pound/inch (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 di bawah tekanan hidraulik.

Gambar.1 hydraulic press

Tahap-tahap yang dilakukan dalam proses pemisahan minyak dengan cara pengepresan mekanis dapat dilihat pada gambar

Bahan yang mengandung

penggilingan

perajangan

minyak

Minyak kasar

Ampas/bungkil

Pemasakan/

pengepresan

pemanasan

Gambar.2 Skema cara memperoleh minyak dengan pengepresan pengepresan b.

Pengepresan Pengepresan Berulir (Expeller Pressing) Cara expeller pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari

proses pemasakan atau tempering. Proses pemasakan berlangsung pada temperature 2

240°F (115,5°C) dengan tekanan sekitar 15-20 ton/inch . 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 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 pengepresan secara mekanik atau dengan sentrifusi.

3.

Ekstraksi Dengan Pelarut (Solvent extraction) Prinsip dari proses ini adalah 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 dari expeller pressing, karena sebagian fraksi bukan minyak akan ikut ikut terekstraksi. Pelarut minyak atau lemak lemak yang biasa digunakan digunakan dalam proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum eter, gasoline carbon disulfide, karbon tetra klorida, benzene dan n-heksan. Perlu diperhatikan bahwa jumlah pelarut menguap atau hilang tidak boleh lebih dari 5 persen. Bila lebih, seluruh system solvent extraction perlu diteliti lagi. 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. Minyak nabati merupakan suatu senyawa trigliserida dengan rantai karbon jenuh maupun tidak jenuh. Minyak nabati umumnya larut dalam pelarut organik, seperti heksan dan benzen. Untuk mendapatkan minyak  nabati dari bahagian tumbuhannya, dapat dilakukan dengan metoda sokletasi menggunakan menggunakan pelarut yang sesuai.

3.2

Pemurnian Tujuan utama dari proses pemurnian minyak adalah untuk menghilangkan rasa

dan bau yang tidak enak, warna yang tidak menarik, dan untuk dapat memperpanjang masa simpan minyak sebelum dikonsumsi atau digunakan di gunakan sebagai bahan mentah dalam industri. Pemurnian minyak dilakukan dengan menghilangkan asam lemak bebas, fosfolipid, bahan- bahan pigmen, dan bahan-bahan yang mudah menguap dengan melakukan degumming, netralisasi, bleaching, dan deodorisasi.

3.2.1 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 saat memasuki proses berikutnya. Komponen utama dalam gum yang harus dibuang adalah phospatida. Kandungan

phospatida dibuang karena akan mengakibatkan bau dan warna yang tidak diinginkan serta memperpendek umur minyak. Pembentukan emulsi phospatida merupakan penyebab utama terjadinya ketidakstabilan oksidasi dari minyak. Lemak dan minyak mengandung senyawa kompleks phospor organik yang berhubungan dengan phospolipid (phospatida) atau disebut gum. Phospatida dibuang dengan berbagai macam pengolahan yang diikuti dengan pengendapan dengan sentrifugasi serta penyerapan dengan filter. a.

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 menggunakan minyak rendah phospatida dan cocok  untuk persiapan minyak untuk physical refining. r efining.

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 mengesktrak gum untuk produk lecithin, minyak kedelai dan crude oil yang mengandung phospor dengan konsentrasi 200 ppm. Dalam pr oses 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 dengan pemisahan dengan metoda sentrifus. Pada metoda ini gum bisa dihidrasi pada suhu tinggi dari 40°C. Dlam 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 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 partikel serta bergantung pada pada interaksi dengan permukaan permukaan membran dengan campuran komponen minyak. Phospatida dapat dibuang dari trigleserida di dalam bentuk bentuk miscell menggunaka menggunakan n membran permeabel

yang sesuai dengan dengan

proses degumming. Proses ini umumnya digunakan Phospatida, protein, karbohidrat dan komponen koloid memiliki pengaruh buruk untuk menjaga kemurnian minyak. Bahan-bahan tersebut merupakan senyawa-senyawa senyawa-senyawa yang tidak  diinginkan dalam suatu kilang. Ada 2 jenis phospatida yaitu yang dapat dihidrasi dan yang tidak dapat dihidrasi. Phospatida yang dapat dihidrasi bisa dihilangkan dengan mudah dengan menambahkan air pada proses dengan menggunakan aliran cepat pada suhu yang terus meningkat atau aliran lambat pada suhu rendah.

b.

Flowchart Proses Degumming

Gambar 4. Flowchart 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 H 3PO4, 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 0

panas dengan suhu 80 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, ditambahkan bahan kimia yang dapat menyerap air misalnya asam mineral pekat atau o

garam dapur (NaCl). Suhu minyak pada waktu proses sentrifusi berkisar antara 32-50 C

dan pada suhu tersebut kekentalan minyak akan berkurang sehingga gum mudah terpisah dari minyak. Setelah disentrifusi, terjadi pemisahan antara gum dengan minyak. min yak. Sehingga, produk keluaran dari degumming sentrifuge ini adalah minyak yang bebas dari gum dan gum itu sendiri. Proses pemisahan gum (de-gumming) perlu dilakukan sebelum proses netralisasi dengan alasan: 1.

Sabun yang terbentuk dari hasil reaksi antara asam lemak bebas dengan kaustik  soda pada proses netralisasi akan menyerap gum sehingga menghambat proses pemisahan sabun dari minyak.

2.

Netralisasi minyak yang masih mengandung gum akan menambah partikel emulsi dalam minyak, sehingga mengurangi rendemen trigliserida.

3.2.2 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 penyulingan yang dikenal dengan istilah de-asidifikasi. Proses Netralisasi dapat dilakukan dengan beberapa cara, yaitu : a.

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:

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.

Dengan cara hidrasi dan dibantu dengan proses pemisahan sabun secara mekanis maka netralisasi netralisasi dengan menggunakan menggunakan kaustik soda dapat dapat menghilangkan menghilangkan fosfatida, protein, resin , dan suspensi dalam minyak yang tidak dapat dihilangkan dengan proses pemisahan gum. Komponen minor dalam minyak berupa sterol, khlorofil, vitamin E, dan karotenoid hanya sebagian kecil dapat dikurangi dengan netralisasi. Netralisasi menggunakan kaustik soda akan menyabunkan sejumlah kecil trigliserida. Molekul mono dan digliserida lebih mudah bereaksi dengan persenyawaan alkali. Reaksi penyabunan penyabunan mono dan digliserida dalam dalam minyak terjadi sebagai sebagai berikut :

Efisiensi netralisasi dinyatakan dalam refining factor , yaitu perbandingan antara kehilangan total karena netralisasi dan jumlah asam lemak bebas dalam lemak kasar. Sebagai contoh ialah netralisasi minyak kasar yang mengandung 3 persen asam lemak  bebas, menghasilkan minyak netral dengan rendemen sebesar 94 persen, maka kana mengalami kehilangan total ( total loss ) sebesar (100-94) persen = 6 persen

 Refining factor factor =

ℎ  (%)      (%)

=

6 3

=2

Makin kecil nilai refining factor , maka efisiensi netralisasi makin tinggi. Pemakaian larutan kaustik soda dengan konsentrasi terlalu tinggi akan bereaksi sebagian dengan trigliserida sehingga mengurangi rendemen minyak dan menambah  jumlah sabun yang terbentuk. Oleh karena itu harus dipilih konsentrasi dan jumlah

kaustik soda yang tepat untuk menyabunkan asam lemak 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. Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam memilih konsentrasi larutan alkali yang digunakan dalam netralisasi adalah sebagai berikut : 1. Konsentrasi dari Minyak Kasar Konsentrasi dari alkali yang digunakan tergantung dari jumlah asam lemak bebas atau derajat keasaman minyak. Makin besar jumlah asam lemak bebas, makin besar pula konsentrasi alkali yang digunakan 2. Jumlah Minyak Netral (Trigliserida) yang Tersabunkan Diusahakan Serendah Mungkin Makin besar konsentrasi larutan alkali yang digunakan, maka kemungkinan jumlah trigliserida yang tersabunkan semakin besar pula sehingga angka refinning factor  bertambah besar. 3. Jumlah Minyak Netral yang Terdapat dalam Soap Stock  Makin encer larutan kaustik soda, makin besar tendensi larutan sabun untuk  membentuk emulsi dengan trigliserida. Dengan menggunakan larutan alkali encer, kemungkinan terjadinya penyabunan trigliserida dapat diperkecil, akan tetapi kehilangan minyak bertambah besar karena sabun dalam minyak akan membentuk  emulsi. 4. Suhu Netralisasi Suhu netralisasi dipilih sedemikian rupa sehingga sabun ( soap stock ) yang terbentuk dalam minyak mengendap dengan kompak dan cepat. Pengendapan yang lambat akan memperbesar kehilangan minyak karena sebagian minyak akan diserap oleh sabun. 5. Warna Minyak Netral Makin encer larutan alkali yang digunakan, makin besar jumlah larutan yang dibutuhkan untuk netralisasi dan minyak netral yang dihasilkan berwarna lebih cepat.

b.

Netralisasi dengan Natrium Karbonat (Na 2CO3) Keuntungan menggunakan persenyawaan karbonat adalah trigliserida tidak ikut

tersabunkan, sehingga nilai refining factor  dapat diperkecil. Suatu kelemahan dari pemakaian senyawa ini adalah karena sabun yang terbentuk sukar dipisahkan. Hal ini disebabkan karena gas CO 2 yang dibebaskan dari karbonat akan menimbulkan busa dalam minyak. Netralisasi menggunakan natrium karbonat biasanya disusul dengan pencucian menggunakan kaustik soda encer, sehingga memperbaiki mutu terutama warna minyak. Hal ini akan mengurangi jumlah adsorben yang dibutuhkan pada proses pemucatan. Pada umumnya netralisasi minyak menggunakan natrium karbonat dilakukan di 0

bawah suhu 50 C, sehingga seluruh asam lemak bebas yang bereaksi dengan natrium karbonat akan membentuk sabun dan asam karbonat, dengan reaksi sebagai berikut :

Pada pemanasan asam karbonat yang terbentuk akan terurai menjadi gas CO 2 dan H2O. Gas CO 2

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. Adapun proses netralisasi yaitu minyak yang akan dinetralkan, dipanaskan pada 0

suhu 35-40 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 CO 2 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 CO 2. “ miscella” c.  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. d.

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 sedangkan amonia yang digunakan dapat diperoleh kembali dari soap stock  dengan cara penyulingan dalam ruangan vakum.

e.

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. Di sepanjang dasar ketel terdapat pipa-pipa berlubang tempat menginjeksikan 0

uap air ke dalam minyak yang sudah dipanaskan pada suhu kurang lebih 240 C. Kadang-kadang 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. Selama proses penyulingan, asam lemak akan mengadakan reaksi re-esterifikasi dengan mono dan digliserida sehingga membentuk trigliserida, dengan reaksi sebagai berikut :

Pada umumnya kadar asam lemak bebas dalam minyak setelah penyulingan kira-kira 0,1-0,2 persen, sedangkan hasil kondensasi masih mengandung kira-kira 5 persen trigliserida. Jadi penggunaan uap pada proses penyulingan akan membawa sejumlah kecil fraksi trigliserida. Pemisahan asam lemak bebas dengan cara penyulingan digunakan untuk  menetralkan minyak kasar yang mengandung kadar asam lemak bebas relatif tinggi, sedangkan sedangkan minyak kasar yang mengandung asam lemak bebas lebih kecil dari 8 persen, lebih baik dinetralkan dengan menggunakan persenyawaan basa. f.

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. penyulingan. Dengan menggunakan alkohol sebagai pelarut, maka kelarutan trigliserida dalam alkohol akan bertambah besar dengan bertambahnya kadar asam lemak bebas, sehingga pemisahan pemisahan antara asam lemak bebas dari trigliserida lebih sukar dilakukan.

3.2.3 Bleaching Pemucatan

(bleaching )

adalah

suatu

tahap

proses

menghilangkan zat-zat warna yang tidak disukai disukai dalam

pemurnian

untuk 

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 ( fuller

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. Metoda pemucatan pemucatan minyak dapat dibagi dibagi menjadi dua yaitu pemucatan minyak  minyak  dengan adsorben dan pemucatan minyak dengan bahan kimia. 

Pemucatan Minyak dengan Menggunakan Adsorben Pemucatan minyak menggunakan adsorben umumnya dilakukan dalam ketel

yang dilengkapi dengan pipa uap. Minyak yang akan dipucatkan dipanaskan pada suhu o

sekitar 105 C, selama 1jam. Penambahan adsorben dilakukan pada saat minyak  o

mencapai suhu 70-80 C, dan jumlah adsorben kurang lebih sebanyak 1,0-1,5 persen dari berat minyak. Selanjutnya minyak dipisahkan dari adsorben dengan cara penyaringan menggunakan kain tebal atau dengan cara pengepresan dengan filter press. Minyak yang hilang karena proses tersebut kurang lebih 0,2-0,5 persen dari berat minyak yang dihasilkan setelah proses pemucatan.  Macam-macam  Macam-macam Adsorben:

Adsorben yang biasa digunakan untuk memucatkan minyak terdiri dari bleaching clay , arang dan arang aktif. 1.  Bleaching Clay (bleaching (bleaching earth) earth) Bahan pemucat ini merupakan sejenis tanah liat dengan komposisi utama terdiri

dari SiO2, Al2O3, air terikat serta ion kalsium, magnesium oksida dan besi oksida. 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 Al

3+

pada permukaan

partikel adsorben, yang dapat mengadsorbsi partikel zat warna. Daya pemucat tersebut tergantung dari perbandingan komponen SiO 2 dan Al2O3 dalam bleaching clay . Adsorben yang terlalu kering menyebabkan daya kombinasinya dengan air telah hil ang, sehingga mengurangi daya penyerapan terhadap zat warna. Daya penyerapan terhadap warna akan lebih efektif jika adsorben tersebut mempunyai bobot jenis yang rendah, kadar air tinggi, ukuran partikel halus dan pH adsorben mendekati netral. Pemakaian asam mineral untuk mengaktifkan adsorben

bleaching clay

menimbulkan bau lapuk pada minyak, tetapi bau lapuk tersebut akan hilang pada proses

deodorisasi. Disamping itu activated clay yang bersifat asam akan menaikkan kadar asam lemak bebas dalam minyak dan mengurangi daya tahan kain saring yang digunakan untuk memisahkan minyak dari adsorben. 2. 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. Komposisi kimia arang kayu keras yakni terdiri atas air, bahan menguap, abu, fixed carbon 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 CO 2 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. 3. 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 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 CO 2 yang disertai dengan air. Dengan cara tersebut atom karbon tidak mengalami proses oksidasi.

Mutu arang aktif yang diperoleh tergantung dari luas permukaan partikel, ukuran partikel, volume dan luas penampang kapiler, sifat kimia permukaan arang, sifat arang secara alamiah, jenis bahan pengaktif yang digunakan dan kadar air. 

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.

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 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: perosida baik digunakan untuk memucatkan minyak kacang tanah, minyak wijen, rape oil dan minyak ikan. Hidrogen peroksida dapat bereaksi dengan ion logam, sehingga wadah yang digunakan pada proses pemucatan harus dilapisi dengan email, aluminium, atau stainless steel. Jenis peroksida yang sering digunakan ialah natrium peroksida, kalsium peroksida atau benzoil peroksida. 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. Oksigen bebas bereaksi dengan asam klorida (HCl) akan menghasilkan klor (Cl 2) yang berfungsi sebagai bahan pemucat, dengan reaksi sebagai berikut:

Na2Cr2O7 + 4 H2SO4 Na2Cr2O7 + 8HCl 3 O + 6 HCl

NaSO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O + 3O 2 NaCl + 2CrCl3

,Atau

+ 4 H2O + 3O

3 H2O + 3 Cl 2

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. 

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.

3.2.4 Doedorisasi 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. 1.

Flavor dalam Minyak  Senyawa yang menimbulkan flavor dalam minyak terdiri dari dua golongan,

yaitu flavor alamiah (natural flavor) dan flavor yang dihasilkan dari kerusakan minyak  atau bahan yang mengandung minyak. a. Flavor Alamiah (natural flavor)

Flavor tersebut secara alamiah terdapat dalam bahan yang mengandung minyak  dan ikut terekstrak pada proses pemisahan minyak dengan cara pengepresan, rendering atau dengan ekstraksi menggunakan pelarut. Senyawa tersebut terdiri dari hidrokarbon tidak jenuh, pigmen karotenoid, terpene, sterol dan tokoferol. Minyak yang berbau sengit ( pungent odor ) dan rasa getir disebabkan oleh glukosida dan allyl thio sianoida. Senyawa ini banyak terdapat dalam minyak yang berasal dari biji-bijian, misalnya minyak  brassica, rape seed, colza dan mustard . b. Flavor yang Dihasilkan dari Kerusakan Minyak pada Saat Pengolahan

Kerusakan tersebut terjadi selama pengolahan, penyimpanan, pengangkutan, adanya kotoran dalam minyak dan pada proses pemurnian. Senyawa yang terbentuk  merupakan hasil degradasi trigliserida dalam minyak, yang menghasilkan asam lemak  bebas, aldehida dan keton, dikarbonil, alkohol dan sebagainya. Bau tengik dan rasa getir mulai dapat dirasakan jika komponen tersebut terdapat dalam minyak dengan jumlah lebih dari 0,1 persen dari berat minyak.



Tahapan Proses Deodorisasi Proses deodorisasi dilakukan dalam tabung baja yang tertutup dan dipasang

vertikal. Proses deodorisasi dilakukan dengan cara memompakan minyak ke dalam o

ketel deodorisasi. Kemudian minyak tersebut dipanaskan pada suhu 200-250 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.

Gambar 5. Penampang alat deodorisasi minyak (keratren,1986) Keterangan : 1.

Ketel deodorisasi

2.

Tedeng (sekat)

3.

Katup

pengeluarab

7.

Corong

udara

dari

8.

bagian atas kondensor

Corong pengeluaran minyak 

9.

5.

Pipa penghubung antara ruang

10. Ujung

kosong di atas permukaan minya

Pipa uap ke kondensor

ke

Pipa pemasukan air dingin dari

4.

6.

uap

dalam kondensor

dalam minyak 

dengan ad. 3

pemasukan

Pipa pengeluaran air kondensasi pipa

condenser

yang

terendam air 11. Pipa

penghubung

vakum

ke

pompa

Setelah proses deodorisasi sempurna, minyak harus cepat didinginkan dengan mengalirkan air dingin melalui pipa pendingin sehingga suhu minyak turun menjadi o

lebih kurang 84 C dan selanjutnya ketel dibuka dan minyak dikeluarkan dari ketel. Asam lemak bebas yang dapat menguap dan 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 t idak tersabunkan. 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 reaksi sebagai berikut:

Gambar 6. Persenyawaan Kompleks Dengan Hasil Oksidasi Asam Lemak  (Anderse C.J dan P.N Wiliam, 1962) 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.

Gambar 7. Proses pembentukan radikal bebas (Anderse C.J dan P.N Wiliam, 1962)

Proses Bleaching dan Deodorisasi Secara Fisika Dalam D alam Industri

Gambar 8. Diagram alir Proses Pemurnian Minyak Nabati secara Fisika dalam Industri 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 menggerakkan slurry berkonsentrasi untuk kodisi bleaching yang lebih baik. Slurry mengandung minyak dan bleaching earth kemudian melalui filter Niagara o agar bersih, bebas dari partikel bleaching earth. Temperatur dijaga pada 80  –  120 C

untuk proses filtrasi yang baik. Pada filter Niagara, slurry melewati lembaran filter dan bleaching earth terjebak dalam lembaran filter. Sebenarnya, 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. secepatnya. BPO keluar dari filter dan melalui rangkaian sistem pengembalian panas (heat o

recovery system), Schmidt plate heat exchanger dan spiral (termal minyak: 250-305 C) o

o

heat exchanger memanaskan BPO dari 80  –  120 C sampai 210  –  250 C. BPO panas dari spiral heat exchanger kemudian diproses ke tahap selanjutnya dimana FFA 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 t inggi, 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. o

Pada kolom, minyak umumnya dipanaskan kira-kira 240  –  280 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 o

 –  80 C sebagai destilat asam lemak kelapa sawit (palm dengan temperature sekitar 60  – 80 fatty acid distillate/ PFAD), by produk dari proses refinery. Produk bawah (bottom product) dari pre-stripper dan deodorizer adalah refined, o

bleached, deodorized palm oil (RBDPO). RBDPO panas (250-280 C) dipompa melalui Schimidt Heat Exchanger untuk memindahkan panasnya ke BPO yang masuk dengan temperature rendah. Lalu, melalui perangkap filter lainnya untuk mendapat minyak  o

akhir (120  –  140 C) untuk mencegah earth trace dari reaching tangki produk. Setelah

itu, RBDPO melalui RBDPO cooler dan plate heat exchanger untuk memindahkan o panas ke umpan CPO. RBDPO dipompa ke storage dengan temperatur 50  –  80 C.

(Galz-dari Refinery of Palm Oil)

3.2.5 Hidrogenasi 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. Proses hidrogenasi bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. Adanya penambahan hydrogen pada ikatan rangkap minyak dan lemak akan mengakibatkan kenaikan titik cair. Juga dengan hilangnya ikatan rangkap, akan menjadikan minyak atau lemak tersebut tahan terhadap proses oksidasi. Proses hidrogenasi dilakukan dengan menggunakan hydrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Mekanisme proses Hidrogenasi adalah sebagai berikut:  – CH = CH –   – COOHR R – CH CH – CH CH2 – COOHR Asam lemak tidak jenuh

H2 Ni / Pt

 – CH2 – CH  – CH2 – COOH  – COOH R - CH2 – CH asam lemak jenuh

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. Misalnya hidrogenasi lemak yang mengandung linoleat, konversi linoleat menjadi oleat atau isomer  –  isomernya lebih banyak daripada konversi asam olet menjadi asam stearat. Proses hidrogenasi bertujuan untuk menjernihkan ikatan dari rantai karbon asam lemak pada lemak atau minyak min yak .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-jenuhtunggal (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 pemanggangan kue (baking powder). Minyak

bisa

dikeraskan

(ditingkatkan

titik

lebur)

dengan

cara

menghidrogenasinya menghidrogenasinya dengan bantuan katalis nikel. Beberapa kondisi (seperti suhu yang tepat, atau lamanya waktu hidrogen dilewatkan ke dalam minyak) harus dikontrol dengan hati-hati sehingga beberapa (tidak harus semua) ikatan karbon-karbon rangkap mengalami hidrogenasi. Prosedur ini menghasilkan sebuah "minyak yang terhidrogenasi parsial" atau "lemak yang terhidrogenasi parsial".Untuk memperoleh tekstur akhir yang diinginkan, anda perlu menghidrogenasi cukup banyak ikatan.Akan tetapi, ada manfaat kesehatan yang mungkin diperoleh ketika memakan lemak atau minyak tak-jenuh-tunggal atau tak jenuh-majemuk ketimbang lemak atau minyak yang jenuh, sehingga semua ikatan karbon-karbon rangkap yang ada dalam minyak tersebut tidak perlu dihidrogeasi semuanya. Proses hidrogenasi pada minyak juga bertujuan untuk menstabilkan minyak  sehingga masa simpannya lebih panjang. Proses oksidasi pada minyak terjadi karena aksi

oksigen

dari

udara

terhadap

minyak.

Dalam

bahan

yang

mengandung

minyak/lemak, konstituen yang paling mudah mengalami oksidasi adalah asam lemak  tidak jenuh. Semakin tinggi suhu pemanasan maka terjadinya oksidasi minyak akan semakin cepat. Selain itu oksidasi juga akan dipercepat oleh adanya radiasi misalnya oleh panas atau cahaya, adanya katalis atau bahan pengoksidasi seperti peroksida, perasid, ozon, asam nitrat dan beberapa senyawa organic nitro dan aldehid aromatic. Diagram alir berikut menunjukkan proses hidrogenasi sempurna dari sebuah minyak tak-jenuh-tunggal yang sederhana.

Kekurangan hidrogen sebagai sebuah bahan untuk mengeraskan lemak dan minyak 

Lemak yang dikandung minyak atau margarin merupakan trigliserida yang tersusun atas lemak jenuh (saturated fat) dan tak jenuh. Lemak trans lebih sering dijumpai dalam margarin. Lemak trans merupakan minyak yang diolah melalui proses hidrogenasi parsial (yakni dengan menambahkan hidrogen ke dalamnya). Pengolahan ini dilakukan untuk meningkatkan stabilitas oksidatif agar tak mudah mengalami proses oksidasi. Sebetulnya proses hidrogenasi parsial dilakukan industri pangan untuk membuat margarin. Secara natural, lemak trans juga terbentuk dalam rumen atau lambung ternak  besar seperti sapi. Jadi, produk-produk seperti mentega atau susu mengandung lemak  trans dalam jumlah 2-5%. Dan pada proses hidrogenasi ikatan rangkap minyak tadi mengalami isomerisasi dari konfigurasi cis menjadi trans. Ini membuat susunan kimiawinya yang sejajar menjadi berseberangan dan berbahaya bagi kesehatan. Sehingga akan menimbulkan beberapa risiko kesehatan yang mungkin ditimbulkan akibat memakan lemak atau minyak yang terhidrogenasi. Para konsumen mulai menyadari hal ini, dan pabrik-pabrik yang memproduksi makanan juga terus mencari cara-cara alternatif untuk mengubah minyak menjadi padatan yang bisa dioleskan pada makanan. Pemanasan akan mempercepat jalannya reaksi hidrogenasi. Pada temperatur o

o

sekitar 400 F (205 C) daicapai kecepatan reaksi yang maksimum. Juga penambahan tekanan dan kemurnian gas hidrogen yang digunakan akan menaikkan kecepatan reaksi

hidrogenasi. Dalam proses hidrogenasi tersebut karbon monoksida dan sulfur merupakan katalisator beracun yang sangat s angat berbahaya. a.

Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Proses Hidrogenasi Hidrogenasi asam-asam lemak dalam trigliserida tidak merupakan suatu fungsi

dari letak asam lemak tersebut. Persentase berat dari asam lemak dalam 2 posisi tidak  berubah selama hidrogenasi. Persentase berat asam lemak pada 2 posisi sedikit berubah  jika dilakukan proses hidrogenasi berlebih yang bertujuan untuk mengeliminir asam linoleat dan mereduksi asam linoleat hingga berkurang 25 persen dari jumlah semula. Asam lemak tidak jenuh yang terpenting dari minyak makan adalah asam oleat, asam linoleat, dan asam linolenat. Proses hidrogenasi mengubah asam lemak linolenat menjadi asam linoleat, 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. Biasanya pada pembutan mentega putih dengan cara hidrogenasi ini, asam yang terdapat pada minyak sebagai sisa dari proses pengolahan sebelumnya, akan dihidrogenasi terlebih dahulu. Pemisahan dan pembentukan asam isooleat akan dibantu pengadukan dan penggunaan tekanan yang rendah. 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. b.

Katalisator yang Digunakan pada Proses Hidrogenas 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.

3.2.6 Inter-Esterifikasi Ester asam lemak di alam terdapat dalam bentuk ester antara gliserol dengan asam lemak ataupun terkadang ada gugus hidroksilnya yang teresterkan tidak dengan asam lemak tetapi dengan phospat seperti pada phospolipid.Disamping itu ada juga

ester antara asam lemak dengan alkoholnya yang membentuk monoester seperti terdapat pada minyak jojoba. Ester asam lemak sering dimodifikasi baik untuk bahan makan maupun untuk  bahan surfaktan, aditif, detergen dan lain sebagainya modifikasi ester asam lemak dapat dilakukan beberapa cara antaralain dengan cara interesterifikasi. 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 metoksilat atau etoksilat. Dalam reaksi ini ion logam natrium atau kalium akan menyebabkan terbentuknya ion enolat yang selanjutnya diikuti dengan pertukaran gugus alkil.

Ester asam lemak dialam terdapat dalam bentuk ester antara gliserol dengan asam lemak ataupun terkadang ada gugus hidroksilnya yang teresterkan tidak dengan asam lemak tetapi dengan phospat seperti pada phospolipid. Disamping itu ada juga ester antara asam lemak dengan alkoholnya yang membentuk monoester seperti terdapat pada minyak jojoba Ester asam lemak sering dimodifikasi baik untuk bahan makan maupun untuk bahan surfaktan, aditif, detergen dan lain sebagainya. 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 Eikosapentanoat dari posisi C1 atau C3 ke posisi C2 atau sebaliknya.

Perubahan letak posisi asam lemak secara reaksi interesterifikasi akhirnya digunakan untuk merekayasa lipida yang tersabunkan menjadi sumber bahan makan yang bermanfaat bagi kesehatan. Trigliserida di dalam tubuh manusia hanya terhidrolisa oleh enzim pankreas pada posisi C1 dan C3 sedangkan C2 tetap dalam bentuk esternya. Ester yang masih terikat dengan gliserol pada posisi C2 biar bagaimanapun panjang rantainya tetap dapat diserap oleh tubuh sebagai sumber energi, sedangkan asam lemak  bebas hasil hidrolisa pada posisi C1 dan C3 apabila berantai panjang sulit terabsorbsi oleh tubuh. Dalam hubungan ini telah disintesis trigiliserida yang pada posisi C1 dan C3 berupa asam lemak rantai pendek seperti C8 dan C10 yang banyak terdapat pada Triglicerides (MCT), minyak kelapa. Lipida seperti ini disebut sebagai  Medium Chain Triglicerides

yang mana dapat digunakan untuk mengobati pasien pengidap penyakit HIV, gagal pencernaan, liver ataupun bagi seseorang yang dalam proses penyembuhan dari pembedahan pembedahan serta dapat juga digunakan untuk orang yang memiliki permasalahan permasalahan alergi terhadap bahan makan tertentu. Trigliserida juga banyak diubah menjadi monogliserida dan digliserida, karena baik monogliserida dan digliserida d igliserida luas penggunaannya sebagai bahan pengemulsi.Oleh p engemulsi.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 campuran yang terdiri atas 40 80% monogliserida, 30 - 40% digliserida, 5 - 10% trigliserida, 0,2 - 9% asam lemak  bebas dan4 - 8% gliserol. Untuk mendapatkan monogliserida yang murni yang akan digunakan dalam bahan makan, farmasi dan kosmetika maka harus dilakukan destilasi molekuler. Dalam hubungan untuk meningkatkan perolehan hasil monogliserida maka dilakukan reaksi bertingkat secara transesterifikasi dengan gliserol yang kemudian diikuti dengan reaksi interesterifikasi dengan metil ester asam lemak, sehingga monogliserida yang diperoleh dapat mencapai 60 -70%. Tahapan pertama trigliserida yang ditransesterifikasikan dengan gliserol mengikutireaksi berikut :

4. Sedangkan reaksi berikutnya adalah reaksi transeterifikasi antara metil ester dengangliserol dengangliserol yang diikuti reaksi interesterifikasi. i nteresterifikasi. Reaksinya sebagai berikut

Keterangan :

TG = Trigliserida

MG = Monogliserida DG = Digliserida

ME = Metil ester

G = Gliserol MeOH = Metanol

Transesterifikasi dapat berlangsung dengan menggunakan lipase yang terjebak  secara enzimatis tanpa menggunakan pelarut untuk menghasilkan monogliserida, digliserida dan trigliserida.

Apabila monogliserida dan digliserida diatas masih tercampur satu sama lain termasuk

dengan

trigliserida

maka

secara

enzimatis

telah

dapat

dilakukan

pembentukkan monogliserida melalui reaksi transesterifikasi antara gliserol dengan minyak zaitun pada fasa padat yang menggunakan bahan penopang CaCO3, CaSO4.2H2O, Ca2P2O7 dan cellite dengan menggunakan enzim lipase terjebak yang berasal dari Pseudomonas sp. Dimana hasil yang diperoleh sebesar 60 % monogliserida tanpa terbentuk digliserida. 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,  –  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 menggunakan reaktor packed bed.

3.2.7

Winterisasi Winterisasi adalah proses pemisahan bagian gliserida jenuh atau bertitik cair

tinggi dari trigliserida bertitik cair rendah. Winterisasimerupakan 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 o

secara perlahan pada suhu sekitar 6 C selama 24 jam. Pendinginan 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. Bermacam-macam lemak berwujud cair pada musim panas, sedangkan pada musim dingin akan kelihatan seperti susu yang umumnya mengandung sejumlah tristearin. Gliserida bertitik cair tinggi kadang-kadang mengandung sejumlah asam stearat dan dapat terpisah pada suhu rendah (pendinginan), dan dikenal dengan nama stearin. Stearin atau tristearin, adalah adalah trigliserida sebuah glyceryl

ester dari dari asam stearat, stearat,

berasal dari lemak hewan diciptakan sebagai produk sampingan dari pengolahan daging sapi. Ini juga dapat ditemukan dalam tanaman tropis tr opis seperti kelapa. Bagian yang membeku pada suhu rendah (disebut stearin) dipisahkan melalui penyaringan (dilakukan dalam chill room) sedangkan minyak yang tetap cair disebut winter oil .

Trigliserida atau gliserida yang terbentuk dari asam lemak jenuh dengan rantai yang panjang, memiliki titik didih atau titik cair lebih tinggi daripada asam-asam lemak   jenuh rantai pendek. pendek. Demikian juga dengan asam-asam asam-asam lemak tak jenuh. Titik cair asam-asam lemak yang tedapat dalam minyak dan lemak ditampilkan pada tabel berikut ini.

Asam lemak jenuh lebih stabil dibandingkan dibandingkan asam lemak lemak tidak jenuh, akibatnya akibatnya titik leleh asam lemak jenuh lebih tinggi. Kestabilan asam lemak jenuh mudah dipengaruhi oleh temperatur.Jenis temperatur.Jenis minyak minyak yang memiliki asam asam lemak tidak jenuh jenuh yang tinggi memiliki sifat mengering yang kuat bila dibandingkan dengan minyak memiliki asam lemak tidak jenuh yang tinggi tetapi t etapi tidak berkonjugasi. 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 o

sekitar 6 C selama 24 jam. Pendinginan dihentikan dan minyak atau campuran kristal didiamkan selama 6-8 jam. Kemudian minyak disaring sehingga akan menghasilkan 7580% minyak dan produk  stearine yang akan digunukan untuk  shortening pada industri. o

Titik cair yang dimiliki minyak kedelai sangat tinggi, yaitu sekitar -16 C dan biasanya berbentuk padat ( solid ) pada ruang yang mempunyai suhu tinggi.

Keterangan : D= deodorization, W= winterization, S= solidification, H 2= hydrogenation

Pada pengolahan minyak jagung, fungsi winterisasi adalah proses untuk  menghilangkan lilin yang mungkin terdapat di dalam minyak jagung kasar dengan jalan mendinginkan karena lilin akan membeku lebih dahulu kemudian lilinnya diambil dengan cara penyaringan. 1. Poduk 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 l emak asalnya. Proses tersebut memerlukan lemak netral anhidrat dengan kandungan perosida minimum. Esterifikasi tidak mempengaruhi nilai nutrisi zat penyusunnya. penyusunnya. Setelah mengalami proses winterisasi, diharapkan produk: 1.

Tahan terhadap suhu rendah dalam jangka waktu yang lama

2.

Kandungan asam lemak jenuhnya berkurang 

Tujuan Winterisasi Proses Winterisasi bertujuan agar pada saat minyak disimpan pada suhu rendah tidak mengalami pembekuan.



Prinsip Winterisasi Winterisasi merupakan pemisahan thermomechanical proses dimana komponen trigliserida dari lemak dan minyak mi nyak dikristalkan dari bentuk cairnya. kristalisasi terbagi dalam 2 tahap:  

Nucleation Berdasarkan komposisi trigliserida pada minyak yang ingin diwinterisasi Crystal growth Berdasarkan temperature kristalisasi, waktu, dan mechanichal power input/agitation

BAB IV KESIMPULAN Minyak nabati adalah sejenis minyak yang terbuat dari tumbuhan. Beberapa  jenis minyak nabati yang biasa digunakan ialah minyak kelapa sawit, jagung, zaitun kedelai, bunga matahari dll. Berdasarkan kegunaannya, minyak nabati terbagi menjadi dua golongan. Pertama, minyak nabati yang dapat digunakan dalam industri makanan (edibleoils) dan dikenal dengan nama minyak goreng meliputi minyak kelapa, minyakkelapasawit, minyak zaitun, minyak kedelai, minyak kanola dan sebagainya. Kedua, minyak yang digunakan dalam indutri non makanan (non edible oils)misalnya minyak kayu putih, minyak jarak, dan minyak intaran. Namun karena masih adanya zat-zat pengotor yang terkandung dalam minyak  nabati tersebut, maka perlu dilakukan proses lebih lanjut agar pengotor-pengotor tersebut hilang. Tahapan prosesnya adalah : 1. Ekstraksi (pemilihan metode ekstraksi yang tepat) 2. Pemurnian 1. Degumming (pemisahan gum) 2.

Netralisasi

3.

Bleaching (pemucatan)

4.

Deodorisasi

5.

Hidrogenasi, Interesterifikasi dan Winterisas

DAFTAR PUSTAKA 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 30 November 2011

Ketaren,S. 2005. Minyak  Minyak dan Lemak Lemak Pangan. Jakarta: UI-Press.

Ralp J. Fessenden and Joan S. Fessenden , “ Organic Chemistry,” Third Edition, University Of Montana, 1986, Wadsworth, Inc, Belmont, Califfornia 94002, Massachuset, Massachuset, USA.