Laporan Praktikum Teknik Reaksi Kimia
Dosen Pembimbing Prof. Zuchra Helwani, ST.MT.PhD
TEKNOLOGI PENGOLAHAN SAWIT
Kelompok
: VI (Enam)
Nama
: Maria Simaremare
(1507034848)
Nadya Eka Putri
(1507036966)
Rahmat Ade Agustias
(1507036341)
Tanggal Praktikum
: 25 Oktober 2017
Tanggal Penyerahan Laporan
:
LABORATORIUM DASAR-DASAR PROSES KIMIA PROGRAM STUDI D-III TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU 2017
Abstrak Metode ekstraksi artisanal merupakan pengembangan dari metode tradisional. Proses pada ekstraksi artisanal dilakukan d ilakukan dengan menambahkan menambah kan beberapa peralatan dan alur proses sebagai cara untuk meningkatkan yield. Tujuan percobaan ini adalah mengolah, menentukan yield dan karakteristik dari sawit off-grade berupa kadar asam lemak bebas (ALB) dan kadar air minyak menggunakan metode artisanal. Alat yang digunakan pada percobaan ini adalah unit sterilizer dan spindle hydraulic press. Parameter utama yang dipelajari adalah dengan menvariasikan waktu pengukusan sawit yaitu selama 30 menit, 60 menit, dan 90 menit. Sawit yang telah dikukus dipress menggunakan spindle hydraulic press. Kemudian minyak dipisahkan dari air dan kotoran. Yield minimum didapat pada waktu pengukusan 30 menit sebesar 8,514% dan yield maksimum pada waktu pengukusan 60 menit yiatu sebesar 15,174%. Kadar ALB minimum didapat pada waktu pengukusan 90 menit yaitu sebesar 1,777%, sedangkan kadar ALB maksimum didapat pada waktu pengukusan 60 menit yaitu sebesar 2,509%. Kadar air minimum didapat pada waktu pengukusan 60 menit yaitu sebesar 2,491%, sedangkan kadar air maksimum didapat pada waktu pengukusan 30 menit yaitu sebesar 4,53%. Secara keseluruhan, peningkatan waktu perebusan akan meningkatkan yield, kadar ALB dan kadar air dari sawit offgrade. Meskipun pada proses kali ini hubungan hubun gan tersebut tidak dapat terlihat karena factor faktor proses yang tidak akurat seperti penggunaan air panas pembilas dan pemisahan minyak dari air dan pengotor. Kata Kunci : Artisanal, sawit offgrade, sterilisasi, yield, asam lemak bebas, kadar air.
BAB I PENDAHULUAN
1.1. Tujuan Percobaan
Tujuan percobaan teknologi pengolahan sawit antara lain: 1. Mengolah sawit off-grade menggunakan off-grade menggunakan metode artisanal. 2. Menentukan yield dan karakteristik minyak sawit off-grade dari metode pengolahan artisanal. 1.2. Dasar Teori
Sawit merupakan salah satu tanaman perkebunan yang mempunyai peran penting bagi subsektor perkebunan. Hilirisasi sawit antara lain memberikan manfaat dalam peningkatan pendapatan petani dan masyarakat, menciptakan nilai tambah di dalam negeri, penyerapan tenaga kerja, pengembangan wisata industri, proses alih teknologi, dan untuk ekspor sebagai penghasil devisa. Diluar itu, dari sisi pelestarian lingkungan hidup, tanaman sawit merupakan tanaman tahunan berbentuk pohon dapat berperan dalam penyerapan efek gas rumah kaca seperti CO2, dan mampu menghasilkan O2 atau jasa lingkungan hidup lainnya seperti konservasi biodiversity atau eko – wisata. wisata. Tanaman Tanaman
sawit juga menjadi menjadi sumber pangan dan gizi utama
penduduk dalam negeri, sehingga keberadaannya berpengaruh sangat nyata dalam perkembangan
ekonomi dan kesejahteraan masyarakat. Bagian terpenting dari
tumbuhan kelapa sawit yang diperlukan untuk memperoleh minyak sawit dan minyak inti sawit adalah buah. Buah yang baik adalah buah yang berasal dari tandan buah yang sudah matang sempurna. Minyak yang diperoleh dari daging buah disebut minyak sawit mentah atau Crude Palm Oil (CPO), (CPO), sedangkan minyak yang diperoleh dari biji buah disebut minyak inti sawit atau Palm atau Palm Kernel Oil (PKO). (PKO). Minyak sawit yang terkandung dalam sel – sel serat adalah sekitar 20% – 24% dari berat tandan sawit sedangkan minyak inti sawit sekitar 2% - 4%.
1.2.1 Sawit off-grade
Sawit off-grade off-grade merupakan buah sawit yang berada diluar grade diluar grade kematangan buah
sehingga
tidak
layak
untuk
diolah
di
pabrik
minyak
sawit
CPO.
Pengklasifikasian sawit grade grade berdasarkan tingkat kematangan buah yaitu mentah, kurang matang, lewat matang dan terlalu matang (busuk). Pengolahan sawit off-grade di pabrik sawit hanya akan merusak kualitas minyak yang dihasilkan dan berakibat pada rendahnya harga jual minyak sehingga merugikan pihak manajemen PKS dan petani [Tim Penyusun, 2013]. Kriteria kematangan buah sawit dapat dilihat pada Tabel 1.1. Tabel 1.1 Kriteria kematangan buah sawit Fraksi buah
Sifat fraksi
Jumlah brondolan
Fraksi 00 (F-00) Sangat mentah
Tidak ada
Fraksi 0 (F-0)
Mentah
1 – 12,5% 12,5% buah luar
Fraksi 1 (F-1)
Kurang matang
12,5 – 25% 25% buah luar
Fraksi 2 (F-2)
Matang
25 – 50% 50% buah luar
Fraksi 3 (F-3)
Matang
50 – 75% 75% buah luar
Fraksi 4 (F-4)
Lewat matang
75 – 100% 100% buah luar
Fraksi 5 (F-5)
Terlalu matang
Buah dalam ikut membrondol
Sumber : Pahan, 2012
Sawit off-grade off-grade dapat terjadi karena beberapa faktor antara lain terlalu cepat dan terlambatnya waktu pemanenan, lamanya waktu tinggal di tempat pengumpulan hasil, maupun dipabrik serta keterlambatan sistem pengangkutan menuju pabrik. Jika TBS yang telah dipanen tidak langsung diproses, maka akan menyebabkan peningkatan kadar ALB ketika buah di ektraksi menjadi minyak. Poku [2002] menyatakan sebaiknya TBS diolah tidak lebih dari 48 jam setelah panen untuk menghambat perkembangan enzim lipase yang meningkatkan kadar ALB. Pemanenan buah sebaiknya dilakukan tepat pada waktu buah telah mencapai tingkat
kematangan.
Pemanenan
buah
dalam
keadaan
lewat
matang
akan
meningkatkan kadar ALB, sebaliknya jika buah dipanen terlalu cepat akan berakibat
pada kuantitas minyak yang dihasilkan karena buah memiliki kadar air yang tinggi [Pahan, 2012]. 1.2.3 Proses Ekstraksi Buah Sawit
Proses ekstraksi buah sawit yang telah digunakan hingga saat ini yaitu dengan menggunakan metode tradisional, artisanal , da, modern (conventional (conventional ). ). Perbedaan dari ketiga proses tersebut terletak pada teknologi yang digunakan serta sumber bahan baku [Tim Penyusun, 2013]. 1. Metode Tradisional Metode pengolahan tradisional merupakan proses ekstraksi buah sawit yang paling praktis dan sederhana namun membosankan dan tidak tepat guna [Ekine dan Onu, 2008], prinsip pengolahan tidak begitu sulit namun kurang efisien [Altes dan Wiemer, 1989]. Secara umum metode ini hanya mengandalkan tenaga manusia (dilakukan secara manual) untuk mengolah buah kelapa sawit dengan menggunakan media air panas untuk proses ekstraksi buah. Oleh karena itu diperlukan tenaga kerja yang tidak sedikit dalam proses pengolahannya. Sumber bahan baku yang digunakan berasal dari pekarangan rumah masyarakat. Metode pengolahan secara tradisional merupakan metode pengolahan yang dilakukan ditempat pemanen maupun disekitar masyarakat namun proses pengolahannya berjalan lambat [Hyman, 1990]. Metode pengolahan tradisional hanya menghasilkan presentasi minyak yang sedikit serta kualitas minyak yang rendah. Faktor utama penyebabnya adalah tahapan proses dan peralatan yang digunakan. Secara umum tahapan proses yang digunakan terdiri dari pelumatan buah, pemisahan fiber dan nut , dan mengekstraksi minyak dengan cara merendam hasil buah pelumatan (digester (digester ) menggunakan air panas. Minyak yang diperoleh memiliki memiliki kualitas yang yang buruk (kadar ALB, kadar kotoran dan kadar air tinggi ) karena menggunakan teknologi yang sederhana (low (low technology) technology) [Zu dkk, 2012]. Minyak yang dihasilkan memiliki dua type yaitu soft yaitu soft oil dan dan hard oil . Soft oil memiliki memiliki kadar ALB 7 – 12% 12% dan hard oil pada oil pada umumnya 20% 20 % namun dapat mencapai 30 – 50% 50% [Hyman, 1990].
Adzimah dan seckley [2009] menyatakan untuk melumat buah pada bagian digester pengolahan dilakukan dengan menggunakan tenaga manusia. Pelumatan buah dapat dilakukan dengan dengan secara loaked/pounding dan foot tramping . Motede pounding Motede pounding dilakukan dilakukan dengan cara menumbuk buah didalam lumpang (lesung) menggunakan alat penumbuk (mortar) dan foot tramping merupakan metode pelumatan dengan cara menginjak – injak injak buah. 2. Metode Artisanal Metode Artisanal Metode ekstraksi artisanal merupakan merupakan pengembangan metode tradisional. Pada ekstraksi artisanal proses proses produksi dilakukan dengan menambah beberapa peralatan dan alur proses sebagai cara untuk meningkatkan yield (rendemen). penambahan peralatan berupa alat pengepres merupakan langkah untuk meningkatkan yield (rendemen). Pengepres yang digunakan ada dioperasikan secara manual dan menggunakan motor sebagai pengerak alat. Keuntungan metode ekstraksi artisanal yaitu mudah digunakan, biaya produksi murah, bisa dilakukan oleh pekerja yang tidak memiliki keterampilan, dan kerja yang digunakan tidak banyak [Hyman, 1990]. Sumber bahan baku diproduksi berasal dari petani. Pada umumnya pengepresan yang digunakan pada metode artisanal yaitu hydraulic press. Beberapa jenis pengepresan lain yang dapat digunakan yaitu spindle press, press, dan UNATA press. press.
Pertimbangan pemilihan alat press berdasarkan
kemampuan pengepresan untuk mengeluarkan minyak dan berdasarkan pertimbangan ekonomis. Untuk pengepresan yang menggunakan motor memiliki konversi yang tinggi namun tidak ekonomis [Hyman, 1990]. 1990]. 3. Metode Modern (conventional (conventional ) Metode
ekstraksi
modern
merupakan
proses
pengolahan
sawit
yang
mementingkan yield (rendemen) dan kualitas minyak. Peralatan yang digunakan dan proses pengolahan menjadi prioritas untuk menghasilkan yield (rendemen) yang diinginkan dan kualitas sesuai dengan standar. Yield (rendemen) dan mutu minyak sangat mempengaruhi nilai jual sehingga memiliki faktor penting agar tidak terjadi kerugian pihak menajemen pabrik [Hyman, 1990].
Teknologi proses yang digunakan pada metode ini full mechanized dan dan sistem pengolahannya dilakukan secermat mungkin agar sasaran produk yang diinginkan dapat tercapai. Bahan baku yang digunakan berupa TBS yang berasal dari kebun inti, plasma, maupun pihak ketiga. 1.2.4 Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm sawit (palm kernel oil) dan oil) dan bungkil inti kelapa sawit (palm sawit (palm kernel meal atau pellet). atau pellet). Minyak Minyak kelapa sawit mengandung beberapa asam lemak yaitu asam kaprilat, asam kaproat, asam laurat, asam miristat, asam palmitat, asam stearat, asam oleat, dan asam linoleat. Sifat fisiko-kimia minyak kelapa sawit meliputi warna, bau dan dan flavor, flavor, kelarutan, titik cair dan dan polimorphism, polimorphism, titik didih didih (boiling point), point), titik pelunakan ( slipping slipping point), point), shot melting point , bobot jenis, indeks bias, titik kekeruhan kekeruhan (turbidity point), point), titik asap, titik nyala, dan titik api. Standar mutu merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu yaitu: kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas, warna, dan bilangan peroksida. Faktor lain yang mempengaruhi standar mutu adalah titik cair dan kandungan gliserida, gliserida, refining loss, loss, plastisitas dan dan spreadability, spreadability, kejernihan kandungan logam berat dan bilangan penyabunan. Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1 persen dan kadar kotoran lebih kecil dari 0,01 persen, kandungan asam lemak bebas serendah mungkin (kurang lebih 2 persen atau kurang), bilangan peroksida di bawah 2, bebas dari warna merah dan kuning. 1.2.5 Komposisi Minyak Kelapa Sawit
Komposisi yang terdapat dalam minyak sawit
terdiri dari trigliserida-
trigliserida asam lemak (mempunyai kadar terbanyak dalam minyak nabati, mencapai sekitar 95%), asam lemak bebas ( Free Free Fatty Acid atau biasa disingkat dengan FFA), mono-
dan
digliserida,
serta
beberapa
komponen-komponen
lain
seperti
phosphoglycerides, phosphoglycerides, vitamin, mineral, atau sulfur. Bahan-bahan mentah pembuatan CPO adalah:
a. trigliserida-trigliserida, yaitu komponen utama aneka lemak dan minyaklemak. b. asam-asam lemak, yaitu produk samping industri pemulusan (refining (refining ) lemak dan minyak-lemak. Komponen – komponen lemak yang terdeteksi pada minyak sawit terdiri dari trigliserida (trilaurin, trimiristin, tripalmitin, tristsearin); digliserida (distearin); monogliserida (laurat, palmitat, oleat); serta fosfolipid dan karotenoid. Pada setiap tahapan proses jumlah komponen lemak ini menurun, komponen yang masih tinggi pada minyak sawit kasar (CPO dari screw press), press), setelah melalui pemisahan air dengan vacuum drying dan proses klarifikasi terjadi penurunan, bahkan beberapa komponen tidak terdeteksi lagi. Asam lemak dalam minyak sawit terdiri dari asam laurat, asam miristat, asam palmitat, asam stearat, dan asam oleat. Dalam minyak inti sawit terdiri dari asam kaprat, asam kaprilat, asam laurat, asam miristat, asam palmitat, asam stearat dan asam oleat, yang meningkat konsentrasinya searah dengan peningkatan umurnya. Pada umumnya minyak sawit mengandung lebih banyak asam-asam palmitat, oleat dan linoleat jika dibandingkan dengan minyak inti sawit. Minyak sawit merupakan gliserida yang terdiri dari berbagai asam lemak, sehingga titik lebur dari gliserida tersebut tergantung pada kejenuhan asam lemaknya. Semakin jenuh asam lemaknya semakin tinggi titik lebur dari minyak sawit tersebut. Minyak sawit dan minyak inti sawit dari buah tua (13 minggu) kecerahannya lebih rendah daripada yang berumur 16 dan 20 minggu. Titik cair yang tertinggi ditemukan pada minyak dari mesokarp yang mesokarp yang berumur 10 dan 16 minggu (45 - 85oC), sedangkan titik cair minyak inti sawit hampir sama, baik yang dewasa ataupun yang tua, (15,5 - 16,3oC). Bilangan iod minyak inti sawit sekitar 20,4 - 23,5 sedangkan bilangan iod minyak sawit 50,6 – 59. 59. Masing-masing setiap umurnya, tidak berubah. Pada minyak sawit tidak terjadi perubahan yang nyata terhadap bilangan peroksidanya yang sangat rendah (0,9-1,4 meq/1000 gr), tetapi pada min yak inti sawit meningkat sejalan dengan peningkatan umur panen, bahkan pada saat lewat matang ditemukan bilangan peroksida yang sangat tinggi (16,4 meq/1000 gr), meskipun pada
umur 16 minggu masih berada pada batas yang masih dapat ditolerir (3,5 meq/1000 gr). Komponen penyusun minyak sawit terdiri dari trigliserida dan nontrigliserida. Asam-asam lemak penyusun trigliserida terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. 1.2.6 Parameter Mutu Minyak
Standar mutu sangat penting untuk menentukan minyak memiliki mutu yang bagus atau tidak. Penentuan mutu minyak perlu dilakukan karena berpengaruh pada daya jual minyak sawit. Apabila minyak sawit memiliki mutu yang kurang bagus, maka nilai jual minyak menjadi rendah. Oleh karena itu pengendalian mutu minyak memiliki faktor terpenting dalam proses pengolahan TBS. Parameter mutu minyak sawit diantaranya kadar ALB, kadar kotoran, dan kadar air. Standar mutu yang digunakan untuk minyak sawit di Indonesia diperlihatkan pada Tabel 1.2. Tabel 1.2 Syarat mutu minyak sawit mentah Kriteria Uji
Satuan
Persyaratan mutu
Warna
-
Kadar air dan kotoran
%, fraksi massa 0,5 maks
Asam lemak bebas (sebagai asam palmitat)
Jingga kemerah-merahan
%, fraksi massa 5 maks
Sumber : SNI 01-29-2006
a) Kadar asam lemak bebas Asam lemak bebas (ALB) merupakan asam yang tidak terikat dengan gliserida disebabkan karena terjadinya reaksi hidrolisa maupun oksidase. Reaksi hidrolisa akan dipercepat dengan adanya faktor panas, air, keasaman, dan katalis (enzim lipase). Semakin lama reaksi hidrolisa berlangsung, maka semakin banyak kadar ALB yang terbentuk. Reaksi oksidasi minyak sawit akan menghasilkan senyawa aldehid dan keton yang menyebabkan bau tengik. Pengaruh lain yang disebabkan dari reaksi oksidasi yaitu perubahan warna, penurunan vitamin dalam minyak, dan dapat
menyebabkan keracunan [Ketaren, 1986]. Kadar ALB maksimal pada CPO yang diolah yaitu 5% [SNI 01-29-2006]. b) Kadar air Kadar air yang terdapat dalam minyak tergantung pada efektivitas pengolahan buah serta tingkat kematangan buah. Proses pengolahan di pabrik tidak terlepas dari air karena merupakan bahan penunjang proses ekstraksi. Tingkat kematangan buah juga mempengaruhi kadar air dalam minyak. Buah sawit yang terlalu matang akan memiliki kadar air lebih banyak sedangkan buah mentah memiliki sedikit kadar minyak. Untuk itu diperlukan sistem pemanenan tepat waktu dan pengolahan yang efektif agar minyak yang diperoleh memiliki mutu yang berkualitas. Kadar air maksimal pada CPO yang diolah yaitu 0,1% [Ketaren, 1986]. c) Kadar kotoran Kadar kotoran adalah keseluruhan bahan-bahan asing yang tidak larut dalam minyak dan dinyatakan dengan persen (%) zat pengotor terhadap minyak atau lemak. Pada umumnya penyaringan minyak dilakukan dengan rangkaian proses pengendapan yaitu sentrifugasi. Metode sentrifugasi hanya dapat men yaring kotoran yang berukuran besar, tetapi kotoran yang berupa serabut dan yang berukuran kecil sulit disaring karena tidak ada perbedaan berat jenis dengan minyak. Kadar kotoran maksimal pada CPO yang diolah yaitu 0,01% [Ketaren, 1986] 1.2.7 Karakteristik Minyak Kelapa Sawit
Adapun karakteristik minyak sawit yang dihasilkan dapat dilihat pada Tabel 1.3. Tabel 1.3 Karakteristik Minyak Sawit No.
Karakteristik
Nilai
1
Specific gravity pada gravity pada 37,8 oC
0,898-0,901
2
Iodine Value
44-58
3
Saponification Value
195-205
4
Unsaponification Value, Value, %
< 0,8
6
Titer , oC
40-47
BAB II PERCOBAAN 2.1
Alat dan bahan
Bahan-bahan yang digunakan pada percobaan teknologi pengolahan sawit menjadi CPO adalah sawit off-grade sawit off-grade dan dan air, sedangkan untuk pengujian karakteristik CPO, bahan-bahan yang digunakan adalah KOH 0,1 N, asam oksalat 0,1 N, pelarut etanol 95%, indikator fenolftalein dan aquadest. Peralatan utama yang digunakan terdiri dari unit sterilisasi (pengukusan) dan pengepres. Sistem pengukusan yang digunakan yaitu menggunakan steam menggunakan steam basah basah dimana steam dimana steam dihasilkan di dalam tempat yang sama dengan brondolan yang akan dikukus. Pengepres yang akan digunakan adalah jenis spindle hydraulic press. press. Sedangkan peralatan yang digunakan untuk menganalisa karakteristik adalah erlenmeyer 250 ml, gelas ukur 50 ml, labu ukur 1 L, hotplate, hotplate, buret 50 ml, statif, neraca digital, desikator, wadah, oven, corong pisah, dan pipet tetes. Rangkaian peralatan yang digunakan dapat dilihat pada Gambar 2.1.
Gambar 2.1 Peralatan percobaan teknologi pengolahan sawit offgrade dengan
metode artisanal.
2.2
Prosedur Percobaan
2.2.1 Pengolahan Kelapa Sawit
Prosedur atau langkah kerja dalam percobaan pengolahan sawit off-grade menggunakan metode artisanal adalah adalah sebagai berikut : 1. Mencuci sawit off-grade sawit off-grade untuk untuk menghilangkan kotoran-kotoran berupa pasir dan kelopak buah. 2. Memanaskan air di dalam dandang ( sterillizer sterillizer ) hingga suhu steam steam yang terbentuk kurang lebih 100oC. 3. Menimbang brondolan seberat 500 gr kemudian memasukkannya kedalam dandang untuk dikukus dengan variasi waktu pengukusan selama 30, 60, dan 90 menit. 4. Setelah waktu pengukusan tercapai, kemudian mengepress brondolan menggunakan spindle menggunakan spindle hydraulic press. press. 5. Mendiamkan minyak dalam corong pisah sampai terbentuk dua lapisan yaitu minyak dan air, kemudian memisahkannya. 6. Menimbang hasil minyak yang diperoleh untuk menghitung yield menghitung yield minyak. 7. Menganalisa minyak untuk mengetahui karakteristik minyak, berupa kadar asam lemak bebas dan kadar air. 2.2.2 Perhitungan Yield Minyak Minyak
Yield minyak dihitung dengan menggunakan persamaan:
=
100%
(Owolarafe, 2008)
Keterangan : Y
: Yield
Moe : Mass : Mass of oil extracted Mm : Mass of the mash 2.2.3 Uji Kadar Asam Lemak Bebas
Kadar asam lemak bebas dihitung sebagai persentase berat asam palmitat dan dilakukan dengan metode titrasi. Larutan titar yang digunakan yaitu larutan kalium hidroksida (KOH) 0,1 N yang dibuat dengan cara melarutkan 2,8 gram KOH
dalam 500 mL air suling, kemudian distandarisasi dengan larutan asam oksalat 0,1 N dengan cara : 1. Menimbang 3,15 gram asam oksalat lalu menambahkan aquades pada labu ukur 500 mL hingga tanda batas. 2. Memasukkan larutan kedalam erlenmeyer sebanyak 25 ml 3. Menambahkan 2-3 tetes indikator fenolftalein 4. Menitrasi dengan larutan titar hingga timbul warna merah muda (merah jambu) yang stabil.
=
. .
Uji kadar asam lemak bebas dilakukan dengan cara: 1. Memanaskan minyak hasil percobaan pada suhu 60oC sampai 70oC kemudian diaduk hingga homogen. 2. Menimbang contoh uji sebanyak 5 gram dalam erlenmeyer 250 ml. 3. Menambahkan 50 ml pelarut etanol 95%. 4. Memanaskan diatas penangas air dan mengatur suhunya pada 40oC sampai contoh minyak larut semuanya. 5. Menambahkan larutan indikator fenolftalein sebanyak 1-2 tetes. 6. Mentitrasi dengan larutan titar KOH 0,1 N sambil digoyang-goyang hingga mencapai titik akhir yang ditandai dengan perubahan warna menjadi merah muda yang stabil untuk minimal 30 detik. 7. Mencatat penggunaan mL larutan titar KOH. 8. Melakukan analisa sekurang-kurangnya duplo, dengan perbedaan antara kedua hasil uji tidak boleh melebihi 0,05%. Persentase asam lemak bebas dihitung sebagai asam palmitat dengan menggunakan rumus sebagai berikut :
% =
25,6
Keterangan : V
= volume larutan titar yang digunakan (ml)
N
= normalitas larutan titar
W
= berat contoh uji (gr)
25,6 = konstanta untuk menghitung kadar ALB sebagai asam palmitat 2.2.4 Uji Kadar Air
1. Mengeringkan wadah yang akan dipakai di dalam oven pada suhu 103oC untuk sedikitnya 15 menit, kemudian didingankan dalam desikator selama 15 menit lalu ditimbang. 2. Menimbang 12 gram contoh uji minyak, kemudian dimasukkan ke dalam wadah dan dipanaskan selama 30 menit lalu didinginkan pada desikator. 3. Mengulangi pemanasan dalam oven selama 10 menit, mendinginkan dalam desikator dan menimbang beberapa kali sampai selisih berat antara dua penimbangan berturut-turut tidak melebihi 0,02% dari berat contoh uji. Kadar air dihitung berdasarkan rumus di bawah ini dan dinyatakan dalam tiga desimal :
% =
ℎ ℎ − ℎ ℎ ℎ
Keterangan : Initial weight : : berat minyak sebelum dioven (gr) Final weight : berat minyak setelah dioven (gr)
100%
BAB III HASIL DAN PEMBAHASAN 3.1
Hasil Percobaan
Hasil percobaan teknologi pengolahan sawit untuk menentukan yield dan karakteristik minyak dari sawit offgrade menggunakan metode artisanal dengan memvariasikan waktu pengukusan (30, 60 dan 90 menit) disajikan pada Tabel 3.1. Tabel 3.1 Hasil percobaan
3.2
Waktu Pengukusan (min)
Yield (%)
ALB (%)
Kadar Air (%)
30
8.514
1.907
4.53
60
15.174
2.509
2.491
90
14.2
1.777
2.743
Pembahasan
3.2.1 Pengaruh Waktu Pengukusan terhadap Yield
Percobaan teknologi pengolahan sawit dilakukan dengan memvariasikan waktu pengukusan yaitu selama 30 menit, 60 menit, dan 90 menit. Minyak sawit yang didapat pada waktu pengukusan 30 mmenit yaitu 42,57 gram, pada waktu pengukusan 60 menit yaitu 75,87 75 ,87 gram, dan pada waktu pengukusan 90 menit adalah 71 gram. 17.000 15.000
) 13.000 % ( d 11.000 l e i Y 9.000 7.000 5.000 0
20
40
60
80
10 0
Waktu (min)
Gambar 3.1 Kurva hubungan variasi waktu pengukusan terhadap perolehan yield dari sawit offgrade.
Yield merupakan perbandingan antara berat hasil dengan berat umpan. Hasil yield yang didapat pada variasi waktu pengukusan disajikan pada Gambar 3.1. Berdasarkan Gambar 3.1 dapat dilihat bahwa yield cenderung semakin meningkat seiring bertambahnya waktu pengukusan. Yield minimum didapat pada waktu pengukusan 30 menit yaitu sebesar 8,514%,, sedangkan yield maksimum didapat pada waktu pengukusan 60 menit yaitu sebesar 15,174%. Minyak sawit akan terperas keluar karena adanya tekanan dari piston ketika dilakukan proses pengempaan. Pada awal pengempaan, minyak sawit yang terekstrak cukup banyak, kemudian kuantitasnya berkurang sedikit demi sedikit. Minyak sawit yang terperas tidak seluruhnya keluar dari alat pengempa, namun ada juga yang tertinggal di dalam silinder maupun dicelah antarbuah sawit. Ketika ditambahkan air panas, air akan mempermudah minyak yang terdapat pada sela-sela buah sawit untuk mengalir pada saluran silinder. Pada proses pengukusan selama 90 menit yield nya nya lebih rendah dari pada proses pengukusan dengan waktu 60 menit. Hal ini bisa terjadi karena beberapa factor, diantaranya adalah karena proses pengepressan yang menggunakan tenaga manual, sehingga tekanan yang diberikan relative tidak sama dan kemungkinan lebih kecil dan menyebabkan minyak tidak dihasilkan secara optimal saat proses pressing . Faktor lain juga bisa terjadi pada saat pemisahan minyak dan komponen pengotor menggunakan corong pisah. Batas lapisan minyak dan air pengotor tidak terlalu jelas karena zat pengotor yang masih tersuspensi pada batas lapisan air dan minyak menyebabkan proses pemisahan terganggu, sehingga minyak ikut terbuang sebagian.
3.2.2
Pengaruh Waktu Pengukusan terhadap Kadar Asam Lemak Bebas
Asam lemak bebas merupakan asam yang dibebaskan pada hidrolisa dari lemak. Untuk menentukan asam lemak bebas pada minyak kelapa sawit dianggap sebagai asam palmitat (berat molekul 256). 2.600 2.400 2.200 2.000
) % (
B 1.800 L A 1.600 1.400 1.200 1.000 0
20
40
60
80
10 0
Waktu (min)
Gambar 3.2 Kurva hubungan waktu pengukusan terhadap kadar asam lemak bebas dari sawit offgrade Penentuan kadar asam lemak bebas (ALB) dilakukan dengan menimbang berat contoh uji, yaitu rata-rata seberat 5 gram. Berdasarkan Gambar 3.2 dapat dilihat bahwa kadar kada r ALB maksimum adalah saat pengukusan selama 60 menit yaitu sebesar 2,509%. Sedangkan kadar ALB minimum adalah saat pengukusan selama 90 menit yaitu sebesar 1,777%. Salah satu penyebab tingginya kadar ALB sawit yaitu karena terjadinya reaksi hidrolisa antara minyak dengan air. Proses pengempaan akan menyebabkan daging buah menjadi pecah, sehingga minyak dapat keluar dari sawit. Ketika ditambahkan air panas, terjadi kontak antara minyak dalam buah sawit dengan air, sehingga terjadi reaksi hidrolisa. Semakin lama reaksi hidrolisa berlangsung (kontak antara minyak dan air semakin banyak), maka semakin tinggi kadar ALB yang terbentuk (Ketaren, 1986).
Perubahan kadar ALB yang tidak teratur terhadap perbedaan waktu pengukusan disebabkan karena proses hidrolisa pada minyak. Pada tiap proses pembilasan minyak, air panas yang digunakan tidak dengan jumlah yang sama pada setiap variasi. Sehingga ada jumlah air yang digunakan lebih banyak dan ada juga lebih sedikit pada saat pembilasan minyak. Apabila semakin banyak jumlah air yang ditambahkan saat pembilasan, maka semakin besar proses kontak terjadinya hidrolisa minyak membentuk ALB yang menyebabkan ALB akan semakin banyak, begitu juga sebaliknya. 3.2.3 Pengaruh Waktu Pengukusan terhadap Kadar Air
Pengaruh waktu pengukusan terhadap kadar air dari minyak sawit offgrade disajikan pada Gambar 3.3. Berdasarkan Gambar 3.3 dapat dilihat bahwa kadar air maksimum terjadi pada waktu pengukusan selama 30 menit yaitu sebesar 4,53%, dan kadar air minimum pada waktu pengukusan 60 menit yaitu sebesar 2,491%. 5.00 4.50 4.00
) %3.50 ( r i A3.00 r a d a 2.50 K 2.00 1.50 1.00 0
20
40
60
80
10 0
Waktu (min)
Gambar 3.3 Kurva hubungan waktu pengukusan terhadap kadar air pada minyak kelapa sawit offgrade Saat proses pengempaan brondol sawit yang telah dikukus, sawit disiram menggunakan air panas untuk memudahkan minyak terbawa dan mengalir untuk ditampung. Semakin banyak air panas yang digunakan semakin besar pula kadar air yang terkandung pada minyak sawit. Hasil pengukuran kadar air pada proses kali ini
memberikan hasil data yang tidak bisa disimpulkan apakah waktu pengukusan berhubungan lurus atau terbalik terhadap kadar air. Hal ini disebabkan karena saat proses pembilasan minyak menggunakan air panas, jumlah air yang digunakan pada setiap proses pembilasan tidak menentu, sehingga menyebabkan kadar air pada setiap variasi waktu perebusan mengalami perbedaan yang tidak teratur.
BAB IV KESIMPULAN DAN SARAN 4.1 Kesimpulan
1. Yield semakin meningkat seiring bertambahnya waktu pengukusan. Yield minimum didapat pada waktu pengukusan 30 menit yaitu sebesar 8,514%, sedangkan yield maksimum didapat pada waktu pengukusan 60 menit yaitu sebesar 15,174%. 2. Kadar asam lemak bebas (ALB) semakin meningkat seiring bertambahnya waktu pengukusan. Kadar ALB minimum didapat pada waktu pengukusan 90 menit yaitu sebesar 1,777%, dan kadar ALB maksimum pada waktu pengukusan 60 menit yaitu sebesar 2,509%. 3. Kadar air semakin meningkat seiring bertambahnya persen penambahan air panas. Kadar air minimum didapat pada waktu pengukusan 60 menit yaitu sebesar 2,491%, dan kadar air maksimum didapat pada waktu pengukusan 30 menit yaitu sebesar 4,53%. 4.2 Saran
Pada praktikum teknologi pengolahan sawit sebaiknya bahan, yang dalam hal ini adalah buah sawit telah tersedia sebelum praktikum dimulai untuk menghemat waktu proses praktikum. Proses pembilasan minyak dengan air panas hendaknya dalam jumlah yang terukur untuk meminimalisir kesalahan analisa. Proses pemisahan minyak dan air pada corong pisah harus benar-benar teliti agar tidak ada minyak yang ikut terbuang bersama air.
DAFTAR PUSTAKA Adzimah, K., Seckley, E. 2009. Modification in the design of an already existing palm nut – fibre separator. African Journal of Environmental Science and Technology, 3(11), 387-398. Ekine, D.I., dan Onu, M. E. 2008. Economic of small-scale palm iol processing in Ikwerre and a nd Etche local government areas of river state, Nigeria. Jurnal of agricultural and social research, 8(2), 150 – 158. 158. Hyman, E. L. 1990. An economic analysis of small-scale technologies for palm oil extraction in central and west africa. africa. World development, 18(3), 455 – 476. 476. Ketaren, S. 1986. Pengantar 1986. Pengantar teknologi minyak dan lemak pangan. UI Press. Jakarta. Pahan, I. 2012. Panduan Lengkap : Kelapa sawit . Cetakan Xi. Penebar Swadaya. Jakarta. Poku, K. 2002. Small-scale palm processing in africa. FAO Agricultural service bulletin, 148, Rome, Italy, 3 – 30. 30. Tim Penyusun. 2013. Penuntun Praktikum Teknik Reaksi Kimia. Kimia. Pekanbaru : Program Studi D-III Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau. Wiemer, H. J., dan Altes, F. W. K. 1989. Small scale processing of oilfruit and oilseeds. Deutsches Zentrum fur entwicklungstrechnologien. Deutsche Gesellschaft fur technische zummenarbeit. Zu, K. S. A., Nsiah. A., dan Bani, R. J. 2012. Effect of processing equipment and duration of storage of palm fruit on palm oil yield and quality in the Kwaebibrem District, Ghana. Agricultural research and reviews, 1(1), 18 – 25.
LAMPIRAN A PERHITUNGAN Standarisasi larutan KOH dengan menggunakan larutan Asam oksalat 0,1 N
-
Volume KOH yang digunakan (VKOH)
= 29,2 mL
-
Normalitas larutan Asam oksalat (N)
= 0,1 N
-
Volume Asam oksalat (V C2H2O4.2H2O)
= 25 mL
= =
0,1 25 29,2
= 0,085 N A.1. Menghitung Yield Minyak
Waktu pengukusan 30 menit
=
=
ℎ ℎ 42,57 500
100 %
100%
= 8,51 8,514% 4%
Waktu pengukusan 60 menit
=
=
ℎ ℎ 75,87 500
100 %
100%
= 15,1 15,174 74
Pengukusan 90 menit
=
=
ℎ ℎ 71 500
100%
100 %
= 14,2 14,2% % A.2. Uji Kadar Kadar Asam Lemak Bebas (ALB)
Waktu pengukusan 30 menit
Volume KOH yang digunakan (V)
= 4,4 mL
Normalitas larutan KOH (N)
= 0,085 N
Berat sampel minyak uji (W)
= 5,02 gr
% = =
25,6
25,6 0,085 4,4 5,02
= 1,907 %
Waktu pengukusan 60 menit
Volume KOH yang digunakan (V)
= 5,8 mL
Normalitas larutan KOH (N)
= 0,085 N
Berat sampel minyak uji (W)
= 5,03 gr
% = =
25,6
25,6 0,085 5,8 5,03
100%
= 2,509%
Waktu pengukusan 90 menit
Volume KOH yang digunakan (V)
= 4,1 mL
Normalitas larutan KOH (N)
= 0,085 N
Berat sampel minyak uji (W)
= 5,02 gr
% =
25,6
=
25,6 0,085 4,1 5,02
= 1,777 % A.3. Uji Kadar Air
Waktu pengukusan 30 menit
Initial weight
= 12,12 gr
Final weight
= 11,57 gr
% = =
ℎ ℎ − ℎ ℎ ℎ (12,1 12,12 2 − 11,5 11,57 7) 12,12
100%
100%
= 4,537%
Waktu pengukusan 60 menit
Initial weight
= 12,04 gr
Final weight
= 11,74 gr
% = =
ℎ ℎ − ℎ ℎ ℎ (12,0 12,04 4 − 11,7 11,74 4) 12,04
100%
100%
= 2,491%
Waktu pengukusan 90 menit
Initial weight
= 12,03 gr
Final weight
= 11,7 gr
% =
ℎ ℎ − ℎ ℎ
=
ℎ (12,0 12,03 3 − 11,7 11,7)) 12,03
= 2,743%
100%
100%
