13
INDUSTRI MINYAK KELAPA SAWIT
(Makalah Sains Dasar Kimia)
Disusun:
Agata Yelin P 1417021003
Agung Setia Ningsih 1417021004
Ahmad Affan E 1417021006
Alfi Oktariani 1417021007
Amelia Maitri W 1417021008
Aprilia Sari 1417021013
JURUSAN BIOLOGI
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS LAMPUNG
2014
DAFTAR ISI
Halaman Judul.............................................................................................. i
Daftar Isi..................................................................................................... ii
I. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang.......................................................................... 1
1.2 Tujuan....................................................................................... 1
II. TINJAUAN PUSTAKA......................................................................... 2
III. PEMBAHASAN
3.1 Proses Pengolahan Minyak Kelapa Sawit............................ 3
3.2 Pengolah Limbah Minyak Kelapa Sawit............................... 8
IV KESIMPULAN......................................................................................... 11
DAFTAR PUSTAKA..................................................................................... 12
I. PENDAHULUAN
A. Latar Belakang
Saat ini banyak sekali makanan yang kita konsumsi diolah dengan cara penggorengan. Dalam penggorengan tersebut tentulah menggunakan minyak. Ada banyak jenis minyak yang biasa kita gunakan untuk memasak contohnya minyak kelapa sawit, minyak wijen dan minyak kelapa. Minyak itu sendiri adalah istilah umum untuk semua cairan organik yang tidak larut atau bercampur dalam air (hidrofobik) tetapi larut dalam pelarut organik. Minyak juga tidak hanya digunakan untuk memasak tetapi juga digunakan untuk keperluan lain seperti pengobatan, kecantikan dan lain-lain.
Kelapa sawit adalah bahan utama yang sering digunakan dalam pembuatan minyak. Di Indonesia terdapat banyak daerah memproduksi kelapa sawit yang melimpah. Minyak kelapa sawit merupakan minyak nabati. Seperti yang kita tahu, pertumbuhan penduduk mengikuti deret ukur sedangkan persediaan pangan mengikuti deret hitung. Secara tidak langsung hal tersebut menyebabkan penggunaan minyak nabati terus meningkat melebihi jumlah produksinya. Hal tersebut mengakibatkan kenaikan harga minyak nabati dunia setiap tahunnya.
Dalam makalah ini kami akan membahas bagaimana proses pembuatan minyak kelapa sawit dan reaksi-reaksi yang terjadi, dan hubungan proses kimia dengan biologi dalam proses prmbuatan minyak kelapa sawit tersebut.
B. Tujuan
Dalam pembuatan makalah ini diharapkan mahasiswa dapat :
1. Memahami proses dalam pembuatan minyak kelapa sawit
2. Memahami hubungan proses kimia dengan biologi
II. TINJAUAN PUSTAKA
Minyak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada golongan lipid, yaitu senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar, misalnya dietil eter (C2H5OC2H5), Kloroform (CHCl3), benzena dan hidrokarbon lainnya yang polaritasnya sama. Minyak merupakan senyawaan trigliserida atau triasgliserol, yang berarti "triester dari gliserol". Jadi minyak juga merupakan senyawaan ester. Hasil hidrolisis minyak adalah asam karboksilat dan gliserol. Asam karboksilat ini juga disebut asam lemak yang mempunyai rantai hidrokarbon yang panjang dan tidak bercabang (Taiz, 2006).
Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ). Kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ) dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas, yaitu tipe Macrocarya, Dura, Tenera dan Pisifera. Masing-masing tipe dibedakan berdasarkan tebal tempurung. Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa sawit (palm kernel meal atau pellet). Bungkil inti kelapa adalah inti kelapa sawit yang telah mengalami proses ekstraksi dan pengeringan. Sedangkan pellet adalah bubuk yang telah dicetak kecil-kecil berbentuk bulat panjang dengan diameter kurang lebih 8 mm. Selain itu bungkil kelapa sawit dapat digunakan sebagai makanan ternak. (Ketaren, 1986).
Minyak kelapa sawit juga mempunyai potensi yang cukup besar untuk industri kosmetik dan farmasi karena mempunyai sifat sangat mudah diabsorpsi oleh kulit yang banyak dipakai untuk pembuatan shampo, krim (cream), minyak rambut, sabun cair, lipstik dan lain-lain. Minyak kelapa sawit mengandung β-karotena yang cukup tinggi. Karotena ini banyak dipakai untuk obat kanker paru-paru dan kanker payudara (Mangoensoekarjo, 2005).
III. PEMBAHASAN
3.1 Proses Pengolahan Minyak Kelapa Sawit
Proses pengolahan tandan buah segar menjadi minyak kelapa sawit yang terdiri dari beberapa stasiun utama yang berfungsi sebagai :
Penerimaan buah (Fruit reception)Rebusan (Sterilizer)
Pemipilan (Stripper)
Pencacahan (Digester) dan Pengempaan (Presser)
Pemurnian (Clarifier)
Stasiun Penerimaan Buah
Sebelum diolah dalam PKS, tandan buah segar (TBS) yang berasal dari kebun pertama kali diterima di stasiun penerimaan buah untuk ditimbang di jembatan timbang (Weight bridge) dan ditampung sementara di penampungan buah (Loading ramp).
a. Jembatan Timbang
Penimbangan dilakukan dua kali untuk setiap angkutan TBS yang masuk ke pabrik, yaitu pada saat masuk (berat truk dan TBS) serta pada saat keluar (berat truk). Dari selisih timbangan saat truk masuk dan keluar, diperoleh berat bersih TBS yang masuk ke pabrik. Truk yang keluar-masuk ke jembatan timbang harus berjalan perlahan-lahan sebab perangkat elektronik dari jembatan timbang sangat sensitif terhadap beban kejut. Pada saat penimbangan, posisi truk harus berada di tengah agar beban yang dipikul merata.
b. Loading Ramp
TBS yang telah ditimbang di jembatan timbang selanjutnya dibongkar di loading ramp dengan menuang langsung dari truk. Loading ramp merupakan suatu bangunan dengan lantai berupa kisi-kisi plat besi berjarak 10 cm dengan kemiringan 450. Kisi-kisi tersebut berfungsi untuk memisahkan kotoran yang berupa pasir, kerikil, dan sampah yang terbawa dalam TBS. Untuk proses selanjutnya, dilakukan pengisian TBS kedalam lori. Setiap lori dapat memuat 2,50-2,75 ton TBS (lori kecil) dan 4,50 ton TBS (lori besar).
Stasiun Rebusan (Sterilizer)
Lori-lori yang telah berisi TBS dikirim ke stasiun rebusan dengan cara ditarik menggunakan capstand yang digerakkan oleh motor listrik hingga memasuki sterilizer. Sterilizer yang banyak digunakan umumnya yaitu bejana tekan horizontal yang bisa menampung 10 lori per unit (25-27 ton TBS) . Dalam proses perebusan, TBS dipanaskan dengan uap pada temperatur sekitar 1350C dan tekanan 2,0 – 2,8 kg/cm2 selama 80-90 menit.
Proses perebusan dilakukan secara bertahap dalam tiga puncak tekanan agar diperoleh hasil yang optimal. Tujuan dari proses perebusan TBS yaitu untuk menghentikan perkembangan asam lemak bebas (ALB), memudahkan pemipilan, penyempurnaan dalam pengolahan, serta penyempurnaan dalam proses pengolahan inti sawit. Pada proses perebusan, semakin tinggi tekanannya akan semakin cepat pula waktu perebusan.
Stasiun pemipilan (Stripper)
TBS berikut lori yang telah direbus dikirim ke bagian pemipilan dan dituangkan ke alat pemipil (Thresher) dengan bantuan hoisting crane. Proses pemipilan terjadi akibat tromol berputar pada sumbu mendatar yang membawa TBS ikut berputar sehingga membanting-banting TBS tersebut dan menyebabkan brondolan lepas dari tandannya. Brondolan yang keluar dari bagian bawah pemilih dan ditampung oleh sebuah screw conveyer untuk dikirim ke bagian digesting dan pressing. Sementara, janjangan kosong yang keluar dari bagian belakang pemilih ditampung oleh elevator. Kemudian, hasil tersebut dikirim ke hopper untuk dijadikan pupuk janjang kosong dan jika masih berlebih diteruskan incinerator untuk dibakar dan dijadikan pupuk abu janjang.
Stasiun Pencacahan (Digester) dan Pengempaan (Presser)
Brondolan yang telah terpipil dari stasiun pemipilan diangkut ke bagian pencacahan (digester). Tujuan utama dari proses digesting yaitu mempersiapkan daging buah untuk pengempaan (pressing) sehingga minyak dengan mudah dapat dipisahkan dari daging buah dengan kerugian yang sekecil-kecilnya.
Brondolan yang telah mengalami pencacahan dan keluar melalui bagian bawah digester sudah berupa bubur. Hasil cacahan tersebut langsung masuk ke alat pengempaan yang berada persis di bawah digester yang disebut dengan screw press. Proses pemisahan minyak terjadi akibat putaran screw mendesak bubur buah, sedangkan dari arah yang berlawanan tertahan oleh sliding cone. Screw dan sliding cone ini berada di dalam sebuah selubung baja yang disebut press cage, dimana dindingnya berlubang-lubang diseluruh permukaannya. Dengan demikian, minyak dari bubur buah akan keluar melalui lubang-lubang press cage, sedangkan ampasnya keluar melalui celah antara sliding cone dan press cage.
Selama proses pengempaan berlangsung, air panas ditambahkan ke dalam screw press yang bertujuan untuk pengenceran sehingga massa bubur buah yangdikempa tidak terlalu rapat. Jumlah penambahan air berkisar 10-15% dari berat TBS yang diolah dengan temperatur air sekitar 900C. Proses pengempaan akan menghasilkan minyak kasar dengan kadar 50% minyak, 42% air, dan 8% zat padat.
Stasiun Pemurnian (Clarifier)
Pada stasiun pemurnian, minyak kasar yang diperoleh dari hasil pengempaan perlu dibersihkan dari kotoran, baik yang berupa padatan (solid), Lumpur (sludge), maupun air. Tujuan dari pemurnian minyak kasar yaitu agar diperoleh minyak dengan kualitas sebaik mungkin dan dapat dipasarkan dengan harga yang layak.
Minyak kasar yang diperoleh dari hasil pengempaan dialirkan menuju saringan getar (vibrating screen) untuk disaring agar kotoran berupa serabut kasar tersebut dialirkan ke tangki penampung minyak kasar (crude oil tank). Minyak kasar yang terkumpul di COT dipanaskan hingga mencapai temperatur 95-1000C. Selanjutnya minyak dari COT dikirim ke tangki pengendap (VCT/clarifier tank).
Di clarifier tank, minyak kasar terpisah menjadi minyak dan sludge karena proses pengendapan. Minyak dari clarifier tank selanjutnya dikirim ke oil tank, sedangkan sludge dikirim ke sludge tank. Sludge merupakan fasa campuran yang masih mengandung minyak. Pengolahan sludge umumnya menggunakan alat yang disebut decanter yang menghasilkan 3 fase, yaitu fase light phase, heavy phase, dan solid. Light phase merupakan fase cairan dengan kandungan minyak yang cukup tinggi. Fase ini harus dikembalikan ke COT dan siap untuk diproses kembali. Heavy phase merupakan fase cairan dengan sedikit kandungan minyak sehingga fase inikirim ke bak fat pit untuk kemudian diteruskan ke kolam limbah. Akumulasi dari heavy phase yang tertampung pada fat pit juga masih menghasilkan minyak. Minyak ini juga dikirim ke COT untuk diproses kembali. Solid merupakan padatan dengan kadar minyak maksimum 3,5% dari berat sampel. Solid yang dihasilkan ini selanjutnya diaplikasikan ke kebun sebagai pupuk.
Setelah itu minyak dialirkan menuju oil purifier yang berfungsi untuk mengurangi kadar kotoran dan air dalam minyak dengan menggunakan prinsip pemisahan berdasarkan perbedaan berat jenis dan gaya-gaya sentrifugal. Minyak yang berada dibagian tengah dialirkan ke vacum dryer, sedangkan kotoran dan air dikeluarkan dari oil purifier setiap 1 jam sekali. Minyak yang telah dimurnikan secara otomatis di oil purifier, dipompakan ke float tank yang berfungsi untuk menjaga pengumpulan vacum dryer agar tetap vacum sehingga bekerja optimal.
Vacum dryer berfungsi untuk mengurangi kadar air dalam minyak produksi. Temperatur minyak dibuat 90-950C supaya kadar air cepat menguap dan uap air akan terhisap oleh injection steam. Minyak yang telah bersih keluar dari dryer dan selanjutnya dipompakan ke storage tank yang berfungsi untuk menyimpan dari bottom vacum sementara minyak produksi yang dihasilkan sebelum dikirim ke tempat lain, sedangkan dispatch tank berfungsi untuk memblending minyak produksi untuk mencapai mutu produksi yang didinginkan.
Penimbunan Minyak Kelapa Sawit
Sejalan dengan makin meningkatnya luas area perkebunan kelapa sawit, produksi minyak sawit Indonesia semakin lama semakin meningkat pesat. Penyimpanan dan penanganan selama transportasi minyak sawit yang kurang baik dapat mengakibatkan terjadinya kontaminasi baik oleh logam maupun bahan lain sehingga akan menurunkan kualitas minyak sawit. Pengawasan mutu minyak sawit selama penyimpanan, transportasi, dan penimbunan perlu dilakukan dengan ketat untuk mencegah terjadinya penurunan mutu minyak sawit.
Standarisasi prosedur penyimpanan, transportasi darat, dan penimbunan minyak sawit bertujuan untuk mencegah kontaminasi dan penurunan kualitas minyak sawit. Untuk mencegah terjadinya kristalisasi minyak sawit serta untuk menyeragamkan minyak pada waktu pengiriman, tanki penyimpanan perlu dilengkapi dengan pemanas. Pemanasan dapat dilakukan dengan uap pada tekanan 1,5 – 3 kg/cm2 yang dialirkan kedalam pipa pemanas. Minyak yang masuk kedalam tangki penyimpanan suhunya 40-500C, titik leleh minyak sawit ± 400C, sehingga untuk mempermudah pengeluaran minyak dari tangki untuk mempertahankan agar suhu minyak bertahan diatas titik leleh.
Tangki penimbunan minyak dipakai sebagai penampungan atau penimbunan minyak produksi dan pengukuran minyak produksi harian. Alat ini terdiri dari tangki berbentuk silinder yang didalamnya dilengkapi dengan pipa pemanas berbentuk spiral, dan pada bagian atas terdapat lubang untuk pengukuran dan lubang penguapan air. Tangki penimbunan minyak kelapa sawit memiliki kapasitas antara 500-3000 ton. Selama penimbunan ini dapat terjadi perusakan mutu, baik peningkatan ALB maupun peningkatan oksidasi. Persyaratan penimbunan yang baik adalah :
Kebersihan tangki dijaga, khususnya terhadap kotoran dan air
Membersihkan tangki dan memeriksa pipa-pipa uap pemanas, tutup tangki, dan alat-alat pengukur.
Memelihara suhu sekitar 400C
Pipa pemasukan minyak harus terbenam ujungnya dibawah permukaan minyak.
Melapisi dinding tangki dengan dammar epoksi (hanya untuk minyak sawit bermutu tinggi)
3.2 Pengolahan Limbah Kelapa Sawit
Dalam industri minyak kelapa sawit menghasilkan limbah. Ada tiga jenis limbah yang dihasilkan dari proses industri minyak kelapa sawit yaitu, berbentuk cair,padat dan gas.
Limbah Cair
Limbah cair yang dihasilkan pada proses pengolahan kelapa sawit berasal dari kondensat, stasiun klarifikasi, dan dari hidrosiklon. Limbah yang dihasilkan dari proses pembuatan minyak dari kelapa sawit memiliki kadar bahan organik yang tinggi. Tingginya kadar bahan organik tersebut menimbulkan beban pencemaran yang cukup besar, karena memerlukan degradasi bahan organik yang lebih besar pula. Limbah cair dari pabrik kelapa sawit memiliki potensi sebagai pencemar lingkungan karena berbau dan juga mengandung nilai COD dan BOD serta padatan tersuspensi yang tinggi. Untuk mengendalikan pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah pabrik pembuatan minyak dari kelpa sawit maka diperlukan pengolahan secara biologik, kimia, atau fisik. Penanganan limbah cair secara biologik lebih dapat meminimalisirkan dampak pencemaran lingkungan yang disebabkan oleh limbah tersebut. Limbah cair dari pabrik kelapa sawit mengandung senyawa anorganik dan organik yang dapat dan tidak dapat dirombak oleh mikroorganisme. Limbah yang mengandung senyawa organik umumnya dapat dirombak oleh bakteri dan dapat dikendalikan secara biologis. Pengolahan limbah cair secara biologis dapat dilakukan dengan proses aerobik dan anaerobik. Pengolahan limbah cair dari pabrik kelapa sawit dimulai dengan proses anaerobik dan dilanjutkan dengan proses aerobik. Untuk mengefektifkan proses perombakan dalam kolam anaerobik maka perlu diperhatikan beberapa faktor :
1. Sirkulasi
Untuk mempertinggi frekuensi interaksi antara bakteri dengan substart maka dilakukan sirkulasi dalam kolam anaerobik itu sendiri. Hisapan sirkulasi ditempatkan didasar kolam limbah dan dicegah agar tidak ada interaksi dengan udara.
2. Resirkulasi
Resirkulasi ialah pemasukan hasil olah limbah dari kolam dihilir ke kolam dihulu dengan tujuan untuk memperbaiki kondisi substrat dalam hal pH, nutrisi dan kelarutan.
3. Kandungan Minyak
Kandungan minyak yang masuk ke dalam kolam akan mempengaruhi aktifitas bakteri, karena minyak tersebut berperan sebagai isolasi antara substrat dengan bakteri. Juga minyak tersebut jika bereaksi dengan alkali dapat membentuk sabun berbusa yang sering mengapung dipermukaan kolam dan bercampur dengan benda – benda yang lain dan disebut dengan "scum".
Untuk mengaktifkan proses perombakan maka scum yang terlalu tebal di atas permukaan limbah perlu dibuang. Karena scum yang tebal sangat menyulitkan gas methan yang terbentuk keluar ke udara terbuka. Scum ini juga dapat menghambat pergerakan limbah sehingga penyebaran bakteri dan lumpur aktif yang dimasukkan tidak merata.
4. Kedalaman dan Volume Kolam
Kedalaman kolam anaerobik tetap harus dipertahankan. Kedalaman yang berkurang akan menyebabkan aktifitas bakteri menurun. Volume kolam yang kecil akan menurunkan retention time, yang berarti menghentikan perombakan bahan organik pada tingkat BOD tertentu.
5. Jenis Bakteri yang Dikembangkan
Bahan organik yang terkandung dalam limbah didominasi oleh karbohidrat, selulosa, protein, lignin dan minyak. Oleh sebab itu dalam perombakannya perlu dikembangkan jenis bakteri spesifik yang mampu merombak bahan organik tersebut. Proses selanjutnya adalah proses aerobik, Proses aerobik terjadi pada kolam aerobik . Pada kolam ini telah tumbuh ganggang dan mikroba heterotrop yang membentuk flok. Hal ini merupakan proses penyediaan oksigen yang dibutuhkan oleh mikroba dalam kolam, metoda pengadaan oksigen dapat dilakukan secara alami dan atau menggunakan aerator.
KESIMPULAN
Berdasarkan pembahasan pada makalah kami dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut:
1. Proses pembuatan minyak kelapa sawit melalui empat tahap yaitu : penerimaan buah (Fruit reception) rebusan (Sterilizer), pemipilan (Stripper), pencacahan (Digester) dan pengempaan (Presser), pemurnian (Clarifier).
2. Proses pengolahan limbah secara biologis melalui dua tahap yaitu tahap aerobik dan anaerobik.
3. Bahan baku dalam pembuatan kelapa sawit berasal dari alam yaitu pohon kelapa sawit, tetapi dalam proses pembuatannya menggunakan reaksi kimia yang mengandung trigliserida yang merupakan ester dari gliserol.
DAFTAR PUSTAKA
Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan Cetakan Pertama. UI-Press. Jakarta.
Mangoensoekarjo S dan H. Semangun. 2005. Manajemen Agribisnis Kelapa Sawit. Gadjah Mada University Press. Yogyakarta.
Taiz L, Zeiger E. 2006. Plant Physiology Edisi Keempat. Massachusetts. Sinaver associates, inc.
