BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA. Tanaman kelapa sawit (Elaeis quinensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis golongan

Transkripsi

1 BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Kelapa Sawit Tanaman kelapa sawit (Elaeis quinensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis golongan plasma yang termasuk tanaman tahunan. Komoditas kelapa sawit merupakan salah satu komoditas perkebunan yang peranannya sangat penting dalam penerimaan devisa negara, penyerapan tenaga kerja serta pengembangan perekonomian rakyat dan daerah (Adiputra, 2003). Di antara jenis-jenis tumbuhan penghasil minyak nabati, kelapa sawit adalah penghasil minyak tertinggi, misalnya jika dibandingkan dengan kelapa (nyiur). Dikemukakan bahwa suatu kebun kelapa sawit yang keadaannya kurang baik sekalipun masih memberikan hasil yang lebih tinggi daripada kebun kelapa yang terpelihara baik (Mangoensoekarjo, 2003) Varietas Kelapa Sawit Dikenal banyak jenis varietas kelapa sawit di Indonesia. Varietas-varietas tersebut dapat dibedakan berdasarkan morfologinya. Namun, diantara varietas tersebut terdapat varietas unggul yang mempunyai beberapa keistimewaan dibandingkan dengan varietas lainnya, diantaranya tahan terhadap hama dan penyakit, produksi tinggi, serta kandungan minyak yang dihasilkan tinggi (Fauzi, 2002).

2 Varietas Berdasarkan Ketebalan Tempurung dan Daging Buah Berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah, beberapa varietas kelapa sawit diantaranya, yaitu: 1. Dura Tempurung cukup tebal antara 2 8 mm dan tidak terdapat lingkaran sabut pada bagian luar tempurung. Bagian buah relative tipis dengan persentase daging buah terhadap buah bervariasi antara %. Kernel ( daging biji ) biasanya besar dengan kandungan minyak rendah. 2. Pisifera Ketebalan tempurung sangat tipis, bahkan hampir tidak ada, tetapi daging buahnya tebal. Persentase daging buah terhadap buah cukup tinggi, sedangkan daging biji sangat tipis. 3. Tenera Varietas ini merupakan hasil persilangan Dura dengan Pisifera. Tempurung sudah menipis, ketebalannya berkisar antara 0,5 4 mm, dan terdapat lingkaran serabut di sekelilingnya. Persentae daging buah terhadap buah tinggi, antara %. 4. Macro carya Tempurung sangat tebal, sekitar 5 mm, sedang daging buahnya tipis sekali. 5. Diwikka wakka Varietas ini mempunyai ciri khas dengan adanya dua lapisan daging buah (Anonim, 1997).

3 Tabel 2.1. Varietas Kelapa Sawit Berdasarkan Ketebalan Tempurung dan Daging Buah Varietas Deskripsi Dura - Tebal tempurung (2 8 mm) - Tidak terdapat lingkaran serabut pada bagian luar tempurung - Daging buah relative tipis, yaitu % terhadap buah - Kernel (daging biji)besar dengan kandungan minyak rendah - Dalam persilangan, dipakai sebagai pohon induk betina Pisifera - Ketebalan tempurung sangat tipis, bahkan hampir tidak ada - Daging buah tebal, lebih tebal dari daging buah dura - Daging biji sangat tipis - Tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan jenis lain dan dipakai sebagai pohon induk jantan Tenera - Hasil dari persilangan dura dengan pisifera - Tempurung tipis (0,5 4 mm) - Terdapat lingkaran serabut di sekeliling tempurung - Daging buah sangat tebal (60 96% dari buah) - Tandan buah lebih banyak, tetapi ukurannya relatif lebih kecil Macro carya - Tempurung tebal sekitar (5 mm) - Daging buah sangat tipis Perbedaan ketebalan daging buah kelapa sawit menyebabkan perbedaan jumlah rendemen minyak sawit yang dikandungnya rendemen minyak paling tinggi

4 terdapat pada varietas Tenera yaitu mencapi 22 24%, sedangkan pada varietas Dura hanya 16 18% (Fauzi, 2002) Varietas Berdasarkan Warna Kulit Buah Berdasarkan perbedaan warna kulit buah, beberapa varietas kelapa sawit di antaranya: 1. Nigrescens Buah berwarna ungu sampai hitam pada waktu muda dan berubah menjadi jingga kehitam hitaman pada waktu masak. Varietas ini banyak ditanam di perkebunan. 2. Virescens Pada waktu muda buahnya berwarna hijau dan ketika masak warna buah berubah menjadi jingga kemerahan, tetapi ujungnya tetap kehijauan. Varietas ini jarang dijumpai di lapangan. 3. Albescens Pada waktu muda buah berwarna keputih-putihan, sedangkan setelah masak menjadi kekuning kuningan dan ujungnya berwarna ungu kehitaman. Varietas ini juga jarang dijumpai (Anonim, 1997). Tabel 2.2. Varietas Berdasarkan Warna Kulit Buah Varietas Warna buah muda Warna buah masak Nigrescens Ungu kehitam - hitaman Jingga kehitam hitaman Virescens Hijau Jingga kemerahan, tetapi ujung buah tetap hijau Abescens Keputih putihan Kekuning kuningan dan ujungnya ungu kehitaman (Fauzi, 2002).

5 2.2. Pembentukan Minyak Dalam Buah Hasil utama yang dapat diperoleh dari tandan buah sawit ialah minyak sawit yang terdapat pada daging buah (mesokarp) dan minyak inti sawit yang terdapat pada kernel. Kedua jenis minyak ini berbeda dalam hal komposisi asam lemak dan sifat fisika-kimia. Minyak sawit dan minyak inti sawit mulai terbentuk sesudah 100 hari setelah penyerbukan, dan berhenti setelah 180 hari atau setelah dalam buah minyak sudah jenuh. Jika dalam buah tidak terjadi lagi pembentukan minyak, maka yang terjadi ialah pemecahan trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Pembentukan minyak berakhir jika dari tandan yang bersangkutan telah terdapat buah membrondol normal. Minyak yang mula-mula terbentuk dalam buah adalah trigliserida yang mengandung asam lemak bebas jenuh, dan setelah mendekati masa pematangan buah terjadi pembentukan trigliserida yang mengandung asam lemak tidak jenuh. Minyak yang terbentuk dalam daging buah maupun dalam inti terbentuk emulsi pada kantong-kantong minyak, dan agar minyak tidak keluar dari buah, maka buah dilapisi dengan malam yang tebal dan berkilat. Untuk melindungi minyak dari oksidasi yang dirangsang oleh sinar matahari maka tanaman tersebut membentuk senyawa kimia pelindung yaitu karotin. Setelah penyerbukan kelihatan buah berwarna hitam kehijau-hijauan dan setelah terjadi pembentukan minyak terjadi perubahan warna buah menjadi ungu kehijau-hijauan. Pada saat-saat pembentukan minyak terjadi yaitu trigliserida dengan asam lemak tidak

6 jenuh, tanaman membentuk karotin dan phitol untuk melindungi dari oksidasi, sedangkan klorofil tidak mampu melakukannya sebagai antioksidasi (Naibaho, 1996) Pemanenan Kelapa Sawit Pemanenan adalah serangkaian kegiatan yang dimulai dari memotong tandan matang, mengumpulkan, dan mengangkutnya ke pabrik untuk selanjutnya diolah di pabrik kelapa sawit untuk mendapatkan rendemen minyak yang tinggi dengan kadar asam lemak bebas yang rendah. Kegiatan pemanenan umumnya dapat dilakukan pada saat kelapa sawit pada umur 30 bulan (untuk jenis tenera). Dalam keadaan normal, tenera pada umur ini telah matang %. Keadaan tandan telah membesar dan memadat hampir di keseluruhan tandan. Pemanenan harus dilakukan dengan benar dan pada waktu yang tepat. Pemanenan yang benar, haruslah sesuai dengan kriteria panen. Kriteria matang panen merupakan persyaratan kondisi yang ditetapkan untuk dapat di panen. Umumnya parameter yang dipakai adalah jumlah dari brondolan yang jatuh di piringan kelapa sawit. Umumnya, kelapa sawit dapat dipanen apabila brondolan telah jatuh 5 buah pertandan. Brondolan yang jatuh adalah brondolan yang normal dan segar Derajat Kematangan Buah Mutu minyak buah biasanya dinyatakan sebagai persentase minyak tandan. Untuk tujuan praktis disebut rendemen minyak atau nisbah ekstraksi. Rendemen minyak (RM) yang diperoleh di pabrik sangat dipengaruhi oleh standart kematangan buah

7 yang mana buah berubah warna dari hitam menjadi oranye hingga terjadi kematangan penuh. Penentuan saat panen sangat mempengaruhi kandungan asam lemak bebas (ALB) minyak sawit yang dihasilkan. Apabila pemanenan buah dilakukan dalam keadaan lewat matang, maka minyak yang dihasilkan mengandung asam lemak bebas (ALB) dalam persentase tinggi (lebih dari 5 %). Sebaliknya, bila pemanenan dilakukan dalam keadaan belum matang, selain kadar ALB-nya rendah, rendemen minyak yang dihasilkan juga rendah. Berdasarkan hal tersebut, ada beberapa tingkatan dari tandan buah segar (TBS) yang dipanen. Tingkatan TBS tersebut sangat mempengaruhi mutu panen, termasuk kualitas minyak sawit yang dihasilkan. Tabel 2.3. Tingkatan TBS yang dipanen Tingkat Jumlah Brondolan Kematangan ,5% buah luar membrondol Mentah 1. 12,5-25% buah luar membrondol Kurang matang % buah luar membrondol 50-75% buah luar membrondol % buah luar membrondol Buah dalam juga membrondol, dan ada buah yang busuk Matang I Matang II Lewat matang I Lewat matang II Sumber : Pusat Penelitian Marihat, 1983

8 Jadi, berdasarkan tingkat TBS yang dipanen tersebut diatas, maka derajat kematangan yang baik adalah jika tandan-tandan yang dipanen berada tingkat 1,2, dan 3. Secara ideal dengan mengikuti ketentuan dan kriteria matang panen dan terkumpulnya brondolan, serta pengangkutan yang lancar, maka dalam suatu panenan akan diperoleh komposisi tingkat tandan segar sebagai berikut. 1. Jumlah brondolan dipabrik kurang lebih 25 % dari berat tadan seluruhnya. 2. Tandan yang terdiri dari fraksi 2 dan 3 minimal 65 % dari jumlah tandan. 3. Tandan yang terdiri dari fraksi 1 maksimal 20 % dari jumlah tandan. 4. Tandan yang terdiri dari fraksi 4 dan 5 maksimal 15 % dari jumlah tandan (Anonim, 2009) Sortasi Panen Sortasi berfungsi untuk mendapatkan mutu TBS yang baik, dan berdasarkan tingkat kematangan sesuai standart fraksi yang telah ditentukan perusahaan. Brondolan sebenarnya harus dihindari dalam proses ekstraksi, biasanya dihasilkan rendemen sangat rendah dan menyebabkan turunnya daya pemutihan (bleachability) pada crude palm oil (CPO) yang dihasilkan. Begitu juga kelancaran pengangkutan TBS, karena TBS yang sudah dipanen harus segera diolah guna mendapatkan mutu minyak sawit yang baik dan kandungan ALB rendah, serta menjamin agar pabrik dapat beroperasi secara kontinu (Aji, 2010 ).

9 Tandan yang telah tiba di pabrik perlu diketahui mutunya dengan cara visual, yang dapat dilakukan ditempat penerimaan buah. Pengujian atau sortasi panen sebaiknya dilakukan pada setiap truk yang tiba di pabrik, akan tetapi hal ini tidak ekonomis. Oleh sebab itu sortasi panen dilakukan secara acak, yaitu 10% terhadap truk yang diterima atau minimum satu truk untuk setiap afdeling. Jika jumlah 10% sampling dianggap terlalu besar dapat diatasi dengan mengambil 50% isi truk. Penilaian terhadap mutu TBS didasarkan pada standar fraksi tandan. Pada pengolahan yang diinginkan ialah buah dengan fraksi 1, 2, dan 3. Hal ini ditetapkan karena fraksi ini memiliki mutu minyak yang baik dengan tingkat ekstraksi minyak yang optimal. Evaluasi terhadap sortasi panen dapat dinyatakan dengan Nilai Sortasi Panen (NSP). NSP menggambarkan kualitas tandan yang dipanen oleh kebun. Nilai sortasi ini dapat digunakan sebagai alat manajemen panen. NSP = - 5(Fr.00) -1(Fr.0) + 1(Fr.1+2+3) + 1/2(Fr.4) - 1/3(Fr.5) Fr = Fraksi dinyatakan dalam %. Nilai sortasi panen yang dianggap memenuhi persyaratan bahan baku olahan pabrik adalah % (Naibaho, 1996) Minyak Sawit Sebagai minyak atau lemak, minyak sawit adalah suatu trigliserida, yaitu senyawa gliserol dengan asam lemak. Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya,

10 minyak sawit termasuk golongan minyak asam oleat-linoleat. Minyak sawit berwarna merah jingga karena kandungan karotenoida (terutama β-karotenoida), berkonsistensi setengah padat pada suhu kamar (konsistensi dan titik lebur banyak ditentukan oleh kadar ALB-nya), dan dalam keadaan segar dan kadar asam lemak bebas rendah, bau dan rasanya enak. Sifat-sifat fisiknya menurut standar AOCS adalah seperti tertera pada tabel 2.4. Tabel 2.4. Sifat Fisik Minyak Sawit Berat jenis pada 100 o F (37,8 o C) Indeks refraksi pada 40 o C Bilangan iodium Bilangan penyabunan Zat tak tersabunkan, % Titer, o C 0,898 0,901 1,453 1, Tak lebih 0, ( Mangoensoekarjo, 2003 ). Minyak dan lemak dalam bentuk umum tidak berbeda trigliseridanya, hanya berbeda dalam bentuk (wujud). Disebut minyak jika bentuknya cair dan lemak jika bentuknya padatan. Trigliserida adalah senyawa kimia yang terdiri dari ikatan gliserol dengan 3 molekul asam lemak. CH 2 OH + R 1 COOH CH 2 COOR 1 CH OH + R 2 COOH CH COOR 2 + 3H 2 O CH 2 OH + R 3 COOH CH 2 COOR 3 Gliserol Asam Lemak Trigliserida Air (Pahan,2006).

11 Asam-asam lemak dapat berasal dari tipe yang sama maupun yang tidak sama. Sifat trigliserida tergantung pada perbedaan asam-asam lemak yang bergabung untuk membentuk trigliserida. Perbedaan asam-asam lemak ini tergantung pada panjang rantai dan derajat kejenuhannya. Asam lemak yang memiliki rantai pendek memiliki titik leleh (melting point) yang lebih rendah dan lebih mudah larut dalam air. Sebaliknya, semakin panjang rantai asam-asam lemak, akan menyebabkan titik leleh yang lebih tinggi. Titik leleh juga tergantung pada derajat ketidakjenuhan. Asam-asam yang tidak jenuh memiliki titik leleh yang lebih rendah dibandingkan dengan asamasam lemak jenuh yang memiliki panjang rantai serupa (tabel 2.5) (Pahan,2006). Table 2.5. Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit Asam lemak Jumlah karbon Tak jenuh Titik lebur, o C % berat Kaprilat 8 16,7 - Kaprat 10 31,6 - Laurat 12 44,2 - Miristat 14 54,4 1,4 (0,5-6) Palmitat 16 62,9 40,1(32-45) Stearat 18 69,6 5,5(2-7) Jumlah asam jenuh 47,0 Oleat ,7 (38-52) linoleat ,3 (5-11) Jumlah asam tak jenuh 53,0 ( Mangoensoekarjo, 2003 ).

12 Minyak tersebut jika dihidrolisis akan menghasilkan 3 molekul asam lemak rantai panjang dan 1 molekul gliserol. Reaksi hidrolisis secara kimia sebagai berikut. CH 2 COOR 1 CH 2 OH CH COOR 2 + H 2 O CH COOR 2 + R 1 COOH CH 2 COOR 3 CH 2 COOR 3 Trigliserida Air Digliserida FFA Gliserida dalam minyak bukan merupakan gliserida sederhana, tetapi merupakan gliserida campuran yaitu molekul gliserol berikatan dengan asam lemak yang berbeda. Asam lemak bebas yang terbentuk hanya terdapat dalam jumlah kecil dan sebagaian besar terikat dalam ester. Trigliserida dapat berbentuk cair atau padat, tergantung asam lemak yang menyusunnya. Trigliserida akan berbentuk cair jika mengandung sejumlah besar asam lemak tidak jenuh yang mempunyai titik cir rendah. Secara alamiah, asam lemak jenuh yang mengandung atom karbon C 1 -C 8 berbentuk cair, sedangkan jika lebih dari C 8 akan berbentuk padat. Minyak kelapa sawit adalah minyak nabati semipadat. Hal ini karena minyak sawit mengandung sejumlah besar asam lemak tidak jenuh dengan atom karbon lebih dari C 8. Warna minyak ditentukan oleh adanya pigmen yang dikandung. Minyak sawit berwarna kuning karena kandungan beta karoten yang merupakan bahan vitamin A (Pahan, 2006).

13 2.5. Asam Lemak Bebas (ALB) Asam lemak bebas adalah asam yang dibebaskan pada hidrolisis lemak. Kandungan asam lemak bebas (ALB) atau free fatty acid (FFA) berkaitan erat dengan kualitas minyak kelapa sawit. Makin tinggi kandungan ALB, makin rendah kualitas minyak kelapa sawitnya. Maka dalam pelaksanaan panen dan pengangkutan buah ke pabrik perlu diusahakan agar kandungan ALB dipertahankan serendah mungkin. Sebagai pedoman, standar kandungan ALB yang berlaku bagi kualitas minyak kelapa sawit hasil olahan dan siap untuk dijual adalah 3%. Pembeli minyak dapat memberikan toleransi sampai 5%, tetapi kandungan 3% akan memberikan harga premium, karena itu lebih baik digunakan angka 3% sebagai pegangan. Ini berarti bahwa pada waktu tandan buah dari lapangan tiba di pabrik, kandungan ALB-nya tidak boleh lebih dari 2,6%. Dalam kondisi utuh, buah kelapa sawit yang tepat matang hanya mengandung ALB 0,1%. Dalam sel-sel mesokarp, minyak kelapa sawit terdapat dalam vakuola, terpisah dari komponen-komponen lain dari sel oleh suatu membran (selaput) yang sangat halus. Minyak ini tetap stabil selama membran vakuola tetap utuh. Membran ini akan mudah pecah bila jaringan mesokarp tergores-gores atau bila buah mencapai tahap terlalu matang. Di perkebunan kelapa sawit yang dikelola dengan baik, yang panen buahnya dilaksanakan dengan tepat, kasus buah lewat matang jarang terjadi. Di pihak lain, goresan-goresan pada mesokarp mudah terjadi bila pekerjaan panen dilaksanakan dengan kasar dan ceroboh. Pada waktu buah menjadi

14 matang, kulit buah (exocarp) yang semula keras berubah menjadi sangat lembut sehingga mudah tergores. Bila membran pecah akan terjadi kontak antara minyak kelapa sawit dan enzim lipoksidase yang terdapat di dalam sitoplasma. Peristiwa ini menstimulasi pengkonversian molekul minyak menjadi molekul ALB meningkat dengan cepat. Dalam waktu hanya 20 menit kandungan ALB meningkat dari 0,1% menjadi 6% dan 20 menit kemudian menjadi sekitar 8%; artinya, dalam waktu 40 menit kandungan ALB melonjak menjadi 80 kali lipat. Setelah itu kandungan ALB meningkat terus, tetapi dengan laju yang rendah ( Mangoensoekarjo, 2003). Untuk menghindari terbentuknya asam lemak bebas, pengolahan harus sudah dilaksanakan paling lambat 8 jam setelah pemanenan atau paling lama di loading ramp 20 jam. Proses enzim hidrolisis disebabkan oleh enzim lipase yang ada di dalam buah, apabila dinding sel pecah atau rusak diakibatkan karena proses pembusukan karena pelukaan mekanik, tergores, memar, kesalahan dalam transportasi, perlakuan di pabrik, dan tanah, akan menurunkan kualitas minyak yang dihasilkan. Karena tanah merupakan media pertumbuhan mikroba, maka adanya kotoran/tanah pada TBS akan meningkatkan pembentukan ALB. Faktor-faktor yang dapat membuat pembentukan ALB makin cepat setelah tandan dipotong dan sebelum direbus antara lain : (1) Banyaknya buah yang rusak/terlepas, (2) Tingkat kerusakan buah, (3) Jenis alat pengangkutan, (4) Lamanya pengangkutan, (5) Buah yang menginap di lapangan setelah masa panen, (6) Tingkat kematangan/kesegaran buah, (7) banyaknya kotoran yang melekat di TBS, seperti tanah, pasir dan rumput, (8) pengumpulan buah tertunda, (9) Ada banyak air pada

15 TBS, (10) Kebersihan instalasi parik seperti conveyor, elevator, digester, pressan sangat mempengaruhi kenaikan ALB (Aji, 2010) Standar Mutu 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. Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1% dan kadar kotoran lebih kecil dari 0,01%. Kandungan asam lemak bebas serendah mungkin, bilangan peroksida dibawah 2 bebas dari warna merah dan kuning (harus berwarna pucat), tidak berwarna hijau, jernih,, dan kandungan logam berat serendah mungkin atau bebas dari ion logam (Ketaren, 1996). Tabel 2.6. Standard Kualitas Minyak Sawit Karakteristik Batas-batas Kadar asam lemak bebas (ALB) <3,5% dan <4,0% Kadar air <0,1% Kadar kotoran <0,01% Deteoration of bleach ability index (DOBI) Min. 2,4%

16 Bilangan peroksida <5 mek Bilangan anisidine <10 mek Total oksigen <20 mek Kadar Fe <3 ppm Kadar Cu <0,3 ppm Bleachability <20 Y (Naibaho, 1996).