KAJIAN PENGARUH TINGKAT KEMATANGAN DAN METODE EKSTRAKSI TERHADAP MUTU MINYAK BIJI BINTARO SKRIPSI DESTI PUSPITASARI F

Transkripsi

1 KAJIAN PENGARUH TINGKAT KEMATANGAN DAN METODE EKSTRAKSI TERHADAP MUTU MINYAK BIJI BINTARO SKRIPSI DESTI PUSPITASARI F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

2 The Influence Analysis Between Fruit Maturity and Oil Extraction Method to Quality of Bintaro Seed Oil Desti Puspitasari Department of Agroindustrial Technology, Faculty of Agricultural technology, Bogor Agricultural University, IPB Darmaga Campus, PO Box 220, Bogor, West Java, Indonesia. Phone , ABSTRACT Cerbera manghas L. (Bintaro) is a small evergreen coastal tree that could grow up to 12 m high. The color of leaves is shiny dark-green, ovoid in shape. Bintaro have a fairly high oil content of about 43-64% in seeds so it can be developed into biofuels. There are several factors that influence Bintaro seed oil quality, including the level of maturity and the used of extraction method. The research objective was to study the influence between fruits maturity level and oil extraction method on yield and quality of Bintaro seed oil. The fruits maturity level categorized into three types: immature fruit (dark-green), fruits that were ripe (bright red) and fruits that have been germinated. The extraction method of Bintaro seed oil consist of a mechanical pressing method using a hydraulic presser and hot hydraulic presser, and maceration extraction using n-hexane solvent. The greatest content of Bintaro seed was oil content which was 59,58 % for ripe Bintaro, 55,04 % for immature Bintaro and 45,56 % for germinate Bintaro. In order to achieve the efficiency of Bintaro seed extraction process, drying process was done earlier before the pressing stages. The oil obtained from the extraction process were characterized for each treatment. Based on the analysis, the best treatment for Bintaro seed oil production was the ripe fruit and extracted with maceration using n- hexane solvent method with a yield of %, free fatty acid levels of 2.75 %, iodine value number was I 2 /100g, peroxide value numbers was 5.85 mg O 2 / g, saponification value number was mg KOH / g, the viscosity value was 63 cp, the density value was 0.90 g/cm3, the % transmission was % and the ash content was 0.40 %. Keywords : Bintaro, extraction, fruit maturity, bintaro seed oil,biofuel

3 DESTI PUSPITASARI. F Kajian Pengaruh Tingkat Kematangan Buah dan Metode Ekstraksi Terhadap Mutu Minyak Bintaro. Di bawah bimbingan Sapta Raharja RINGKASAN Bintaro (Cebera manghas L.) adalah tumbuhan atau pohon yang memiliki tinggi mencapai 12 meter dengan daun yang berwarna hijau tua mengkilat. Buah bintaro berbentuk bulat telur dengan panjang 5 10 cm. Buah bintaro yang masih muda berwarna hijau pucat dan ketika masak berubah menjadi merah cerah. Biji bintaro yang terdapat di dalam buah bintaro memiliki kandungan minyak yang cukup tinggi sekitar % sehingga dapat dikembangkan menjadi bahan bakar nabati. Bahan bakar dengan mutu yang baik dihasilkan dari minyak murni dengan mutu yang baik juga. Terdapat beberapa faktor yang berpengaruh terhadap mutu minyak bintaro, diantaranya adalah tingkat kematangan dan metode ekstraksi yang digunakan. Tingkat kematangan biji bintaro dikatagorikan menjadi tiga jenis yaitu buah bintaro yang masih muda (hijau), buah yang sudah masak (merah) dan buah yang sudah berkecambah. Selain tingkat kematangan, metode ekstraksi juga sangat berpengaruh terhadap mutu minyak biji bintaro. Metode ekstraksi minyak biji bintaro yang digunakan terdiri atas pengepresan mekanis dengan menggunakan alat hydraulic presser dan hot presser hydraulic, dan metode ekstraksi maserasi dengan pelarut n-heksana. Tujuan penelitian adalah untuk mempelajari pengaruh tingkat kematangan buah dan metode ekstraksi minyak terhadap rendemen dan mutu minyak biji bintaro yang dihasilkan sehingga mendapatkan karakteristik minyak biji bintaro yang terbaik. Pada biji bintaro didapatkan hasil bahwa kandungan terbesar dari biji bintaro adalah kadar minyak yaitu 59,58 % untuk biji bintaro masak, 55,04 % untuk biji bintaro muda, dan 45,56 % untuk biji bintaro berkecambah. Sebelum dilakukan pengepresan, dilakukan terlebih dahulu proses pengeringan biji agar tercapainya efisiensi proses ekstraksi minyak biji bintaro. Minyak yang didapatkan dari proses ekstraksi dikarakterisasi untuk setiap perlakukan. Karakterisasi minyak dilakukan dengan menganalisis bilangan asam, kadar asam lemak bebas, bilangan iod, bilangan peroksida, bilangan penyabunan, densitas, viskositas, kadar abu, % transmisi, dan % rendemen. Berdasarkan hasil analisis, didapatkan perlakuan terbaik untuk produksi minyak biji bintaro adalah minyak biji bintaro yang berasal dari buah yang sudah masak dan di ekstrak minyaknya dengan menggunakan pelarut n-heksana dengan rendemen sebesar 52,59 %, kadar asam lemak bebas sebesar 2.75 %, nilai bilangan iod sebesat g I 2 /100 g, nilai bilangan peroksida 5.85 mg O 2 /g, nilai bilangan penyabunan mg KOH/g, nilai viskositas 63 cp, nilai densitas 0.90 g/cm 3, nilai % transmisi % dan nilai kadar abu 0.40 %.

4 KAJIAN PENGARUH TINGKAT KEMATANGAN DAN METODE EKSTRAKSI TERHADAP MUTU MINYAK BIJI BINTARO SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor Oleh DESTI PUSPITASARI F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2011

5 Judul Skripsi : Kajian Pengaruh Tingkat Kematangan Buah dan Metode Ekstraksi Terhadap Mutu Minyak Biji Bintaro Nama : Desti Puspitasari NIM : F Menyetujui, Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA Mengetahui : Ketua Departemen, Tanggal Lulus : Prof. Dr. Ir. Nastiti Siswi Indrasti NIP

6 SURAT PERNYATAAN Saya menyatakan dengan sebenar benarnya bahwa skripsi dengan judul KAJIAN PENGARUH TINGKAT KEMATANGAN DAN METODE EKSTRAKSI TERHADAP MUTU MINYAK BIJI BINTARO adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan Dosen Pembimbing Akademik, dan belum diajukan dalam bentuk apapun pada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Demikian surat pernyataan ini saya buat dengan sebenar benarnya dan dapat dipertanggungjawabkan. Bogor, Juli 2011 Yang membuat pernyataan Desti Puspitasari F

7 Hak cipta milik Desti Puspitasari, tahun 2011 Hak cipta dilindungi Dilarang mengutip dan memperbanyak tanpa izin tertulis dari Institut Pertanian Bogor, sebagian atau seluruhnya dalam bentuk apapun, baik cetak, fotokopi, microfilm, dan sebagainya.

8 BIODATA PENULIS Desti Puspitasari. Lahir di Jakarta, 30 Desember 1988 dari ayah Purwito dan ibu Luciana Suwarsilah (Alm), sebagai putri pertama dari dua bersaudara. Pendidikan Taman Kanak-anak diselesaikan pada tahun 1995 di TK Marsudi Utomo, Jakarta. Pendidikan dasar diselesaikan pada tahun 2001 di SD K Lemuel II, Jakarta Barat. Pendidikan lanjutan menengah pertama diselesaikan pada tahun 2004 di SMP K Lemuel, Jakarta. Penulis menamatkan SMA pada tahun 2007 dari SMA Negeri 78, Jakarta dan pada tahun yang sama diterima di IPB melalui jalur SPMB. Penulis memilih Program Studi Teknologi Industri Pertanian, Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian. Selama mengikuti kegiatan perkuliahan penulis aktif dalam berbagai kegiatan termasuk menjadi asisten mata kuliah Pengawasan Mutu pada tahun 2009/2010 dan menjadi staf Human Resources Development, Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri pada tahun 2008/2009. Pada tahun 2009 penulis mengikuti lomba karya seni drama yang diadakan Badan Eksekutif Mahasiswa, Fakultas Teknologi Pertanian dan mendapatkan juara 1. Pada tahun 2010 penulis juga mengikuti lomba inovasi makanan tradisional dalam acara Nutrition yang diadakan Departemen Gizi Masyarakat. Penulis juga pernah melaksanakan praktek lapangan di PT Indofood Sukses Makmur, Bogasari Flour Mills, Jakarta pada tahun 2010.

9 KATA PENGANTAR Segala puji dipanjatkan kepada Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi dengan judul Kajian Pengaruh Tingkat Kematangan Buah dan Metode Ekstraksi Terhadap Mutu Minyak Biji Bintaro. Penulis menulis dan menyusun skripsi ini berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan selama kurang lebih tiga bulan dari bulan Maret 2011 hngga Juni 2011 di Laboratorium Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Skripsi ini dapat dibuat dengan bantuan, bimbingan, motivasi dan dorongan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis menyampaikan ucapan terima kasih kepada : 1. Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA. sebagai pembimbing yang telah membimbing, memberikan kritik, saran dan memotivasi selama penelitian dan penyusunan skripsi. 2. Drs. Purwoko, M. Si. dan Dr. Ir. Endang Warsiki sebagai penguji yang telah menguji, memberikan kritik dan saran dalam penyusunan skripsi. 3. Kedua orang tua, adik dan seluruh keluarga yang telah memberikan do a, kasih sayang dan dukungan kepada penulis. 4. Egnawati Sari, Sri Mulyasih, Rini Purnawati, Sugiardi, dan Gunawan selaku laboran di Laboratorium Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor, yang telah memberikan bantuan, kritik, saran dan motivasi selama penelitian. Akhirnya kritik dan saran yang membangun, penulis harapkan untuk memyempurnakan skripsi ini. Penulis berharap semoga tulisan ini bermanfaat dan memberikan kontribusi yang nyata terhadap perkembangan ilmu pengetahuan. Bogor, Juli 2011 Penulis

10 DAFTAR ISI Halaman KATA PENGANTAR... i DAFTAR ISI... ii DAFTAR TABEL... iv DAFTAR GAMBAR... v DAFTAR LAMPIRAN... vii BAB I PENDAHULUAN Latar Belakang Tujuan Ruang Lingkup... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA Bintaro Minyak Bintaro Ekstraksi Minyak Minyak Nabati... 8 BAB III METODOLOGI Alat dan Bahan Metode Penelitian Penelitian Pendahuluan Penelitian Utama Rancangan Percobaan BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Biji Bintaro Karakteristik Minyak Biji Bintaro Kadar Asam Lemak Bebas ii

11 Halaman Bobot Jenis Minyak (Densitas) Bilangan Iod Minyak Bilangan Penyabunan Minyak Bilangan Peroksida Minyak Viskositas Minyak Kadar Abu Minyak Kejernihan Minyak (% Transmisi) Rendemen Minyak Komponen Asam Lemak Minyak Biji Bintaro BAB V KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Saran DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN iii

12 DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Komposisi asam lemak penyusun trigliserida minyak biji Bintaro... 5 Tabel 2. Kandungan asam lemak pada minyak jarak pagar... 9 Tabel 3. Sifat Fisikokimia minyak jarak pagar... 9 Tabel 4. Kandungan asam lemak pada minyak kelapa sawit Tabel 5. Sifat Fisikokimia minyak kelapa sawit Tabel 6. Karakteristik Minyak Nyamplung Tabel 7. Komposisi Asam Lemak Minyak Nyamplung Tabel 8. Komposisi kimia biji bintaro kering Tabel 9. Asam asam lemak penyusun minyak biji bintaro iv

13 DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Pohon bintaro... 3 Gambar 2. (a) akar, (b) batang, (c) daun, (d) bunga, dan (e) buah bintaro... 4 Gambar 3. (a) kulit (epikarp) (b) sabut (mesokarp), dan (c) biji (endokarp)... 4 Gambar 4. Gugus fungsi asam lemak... 5 Gambar 5. Diagram alir tahapan penelitian Gambar 6. Diagram alir tahapan ekstraksi minyak biji bintaro Gambar 7. Alat hydraulic presser Gambar 8. Alat hot presser hydraulic Gambar 9. (a) maserator dengan pengaduk, (b) penyaring vakum Gambar 10. (a) Buah bintaro muda, (b) Buah bintaro matang, dan (c) Buah bintaro berkecambah Gambar 11. (a) minyak hydraulic pressing, (b) minyak hot hydraulic pressing, (c) minyak ekstraksi maserasi) Gambar 12. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi terhadap kadar asam lemak bebas (FFA) minyak biji bintaro yang dihasilkan Gambar 13. Persamaan reaksi hidrolisis minyak atau lemak Gambar 14. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi terhadap bobot jenis minyak biji bintaro yang dihasilkan Gambar 15. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi terhadap bilangan iod minyak biji bintaro yang dihasilkan Gambar 16. Reaksi bilangan penyabunan minyak Gambar 17. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi terhadap bilangan penyabunan minyak biji bintaro yang dihasilkan Gambar 18. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi terhadap bilangan peroksida minyak biji bintaro yang dihasilkan Gambar 19. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi terhadap viskositas minyak biji bintaro yang dihasilkan v

14 Halaman Gambar 20. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi terhadap kadar abu minyak biji bintaro yang dihasilkan Gambar 21. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi terhadap kejernihan minyak biji bintaro yang dihasilkan Gambar 22. Grafik pengaruh tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi minyak biji bintaro terhadap rendemen yang dihasilkan vi

15 DAFTAR LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Prosedur Analisa Proksimat Biji Bintaro Lampiran 2. Prosedur Analisa Fisiko Kimia Minyak Biji Bintaro Lampiran 3. Lampiran 4. Lampiran 5. Lampiran 6. Lampiran 7. Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Kadar Asam Lemak Bebas Minyak Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Bobot Jenis (Densitas) Minyak Biji Bintaro Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Bilangan Iod Minyak Biji Bintaro Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Bilangan Penyabunan Minyak Biji Bintaro Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Bilangan Peroksida Minyak Biji Bintaro Lampiran 8. Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Viskositas Minyak Biji Bintaro.. 54 Lampiran 9. Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Kadar Abu Minyak Biji Bintaro 56 Lampiran 10. Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Kejernihan Minyak Biji Bintaro 57 Lampiran 11. Hasil Analisis Keragaman dan Uji Lanjut Duncan Rendemen Minyak Lampiran 12. Hasil analisis Gas Chromatography Spectrofotometry Mass vii

16 I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang Bintaro (Cebera manghas L.) merupakan tumbuhan atau pohon yang mempunyai tinggi mencapai 12 m. Daunnya berwarna hijau tua mengkilat dan berbentuk buah telur. Buah bintaro memiliki panjang 5 10 cm. Buah bintaro yang masih muda berwarna hijau pucat dan ketika masak berubah menjadi merah cerah. Biji bintaro yang terdapat di dalam buah bintaro memiliki kandungan minyak yang cukup tinggi. Kandungan minyak yang tinggi menyebabkan bintaro berpotensi sebagai sumber minyak nabati dan dapat dikembangkan sebagai bahan bakar. Biodiesel merupakan bahan bakar alternatif yang dapat diperbaharui dan prospektif untuk dikembangkan karena melonjaknya harga minyak bumi akibat terbatasnya produksi minyak bumi. Terbatasnya produksi minyak bumi akibat ketersediaan energi fosil yang diramalkan tidak akan berlangsung lama lagi memerlukan solusi yang tepat untuk mengatasinya, diantaranya adalah dengan mencari sumber energi alternatif (biodiesel). Biodiesel diproduksi dari minyak murni melalui proses transesterifikasi. Semakin baik mutu minyak murni maka mutu biodiesel yang dihasilkan akan semakin baik. Faktor faktor yang berpengaruh terhadap mutu minyak bintaro diantaranya adalah tingkat kematangan buah bintaro dan metode ekstraksi yang digunakan. Tingkat kematangan biji bintaro dapat dicirikan berdasarkan asal buah bintaro tersebut dihasilkan. Buah yang masih terdapat di pohon berbeda tingkat kematangannnya dengan buah yang sudah jatuh ke tanah begitu pula dengan buah yang sudah berkecambah. Buah yang sudah berkecambah memiliki tingkat kematangan yang paling tinggi dibandingkan terhadap buah yang masih terdapat di pohon dan buah yang jatuh ke tanah. Minyak bintaro yang dihasilkan dari buah bintaro dengan tingkat kematangan yang berbeda memiliki kandungan asam lemak yang berbeda. Kandungan asam lemak yang berbeda dapat mempengaruhi mutu minyak biji bintaro yang dihasilkan. Selain tingkat kematangan, metode ekstraksi juga sangat berpengaruh terhadap mutu minyak bintaro yang dihasilkan. Metode ekstraksi dipilih berdasarkan beberapa faktor seperti sifat dari bahan mentah, daya penyesuaian dengan metode ekstraksi dan kepentingan dalam memperoleh ekstrak yang sempurna. Pengepresan mekanis merupakan cara pemisahan minyak yang sesuai untuk bahan biji bijian dan memiliki kadar minyak yang tinggi. Ekstraksi minyak biji bintaro dapat dilakukan dengan berbagai macam cara, diantaranya dengan menggunakan pelarut n heksana dan dapat pula dilakukan dengan menggunakan alat pengempa hidrolik. Semakin baik kualitas minyak yang dihasilkan maka efisiensi proses pembuatan biodieselpun semakin meningkat dan dapat menghasilkan mutu biodiesel yang lebih baik. Oleh karena itu, sangat penting untuk dilakukan optimasi proses ekstraksi minyak biji bintaro dengan menggunakan biji bintaro yang memiliki tingkat kematangan yang berbeda beda Tujuan Penelitian ini bertujuan untuk (1) mengkaji pengaruh tingkat kematangan dan metode ekstraksi yang digunakan terhadap mutu minyak biji bintaro yang dihasilkan, (2) menentukan sifat fisiko kimia minyak biji bintaro, (3) menentukan komposisi asam lemak yang terkandung di dalam minyak biji bintaro melalui analisis Gas Chromatography Spectrofotometry Mass (GCMS), dan (4) menentukan perlakuan proses terbaik untuk memperoleh minyak biji bintaro dengan kualitas yang terbaik. 1

17 1.3. Ruang Lingkup Ruang lingkup penelitian ini meliputi karakteristik minyak biji bintaro yang dihasilkan oleh beberapa perlakuan seperti tingkat kematangan biji bintaro dan metode ekstraksi sehingga dapat ditentukan proses yang terbaik untuk menghasilkan minyak biji bintaro dengan kualitas yang terbaik. 2

18 II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. BINTARO (Cebera manghas) Bintaro (Cebera manghas) termasuk tumbuhan mangrove yang berasal dari daerah tropis di Asia, Australia, Madagaskar, dan kepulauan sebelah barat samudera pasifik. Pohon bintaro banyak digunakan sebagai penghijauan dan juga sebagai penghias taman kota. Dinamakan Cerbera karena bijinya dan semua bagian pohonnya mengandung racun yang disebut cerberin yaitu racun yang dapat menghambat saluran ion kalsium di dalam otot jantung manusia, sehingga mengganggu detak jantung dan dapat menyebabkan kematian (Gaillard et al. 2004). Pohon bintaro sering disebut juga sebagai mangga laut, buta badak, babuto dan kayu gurita. Dalam bahasa inggris tanaman ini sering disebut sebagai sea mango. Nama bintaro juga sering disematkan kepada teman dekatnya yang bernama ilmiah Cebera odollam karena memiliki kemiripan dalam berbagai hal (Alamendah 2011). Gambar 1. Pohon bintaro (Alamendah 2011) Klasifikasi tanaman bintaro menurut Anonim (2011) adalah : Kingdom : Plantae (Tumbuhan) Subkingdom : Tracheobionta (Tumbuhan berpembuluh) Super Division : Spermatophyta (Menghasilkan biji) Division : Magnoliophyta (Tumbuhan berbunga) Class : Magnoliopsida (berkeping dua / dikotil) Subclass : Asteridae Orde : Gentianales Family : Apocynaceae Genus : Cerbera Spesies : Cerbera manghas L Pohon bintaro memiliki tinggi 4 sampai 20 meter dengan akar tunggak dan berwarna coklat dan batang yang berkayu, bulat dan berbintik. Daun tumbuhan bintaro berbentuk bulat telur (lonjong), tepi rata, ujung dan pangkal meruncing, tipis, permukaan licin, pertulangan menyirip, panjang cm, lebar 3-5 cm, berwarna hijau tua, dan tersusun berselingan. Bunga tumbuhan bintaro bersifat majemuk, berkelamin dua, terletak di ujung batang, tangkai silindris, panjang 11 cm, hijau, kelopak tidak jelas, tangkai putik panjang 2-2,5 cm, kepala sari coklat, kepala putik hijau keputih-putihan, mahkota bentuk terompet, halus, putih, bunganya harum dengan mahkota berdiameter 3-5cm 3

19 berbentuk terompet dengan pangkal merah muda, dan benang sari berjumlah lima dan posisi bakal buah tinggi. Buah berbentuk telur dengan panjang 5 10 cm. buah bintaro yang masih muda berwarna hijau sementara buah yang sudah tua berwarna merah kehitaman. Biji bintaro berbentuk pipih, panjang, dan berwarna putih (Chang et al. 2000). (a) (b) (c) (d) (e) Gambar 2. (a) akar, (b) batang, (c) daun, (d) bunga, dan (e) buah bintaro (Pranowo 2010) Buah bintaro terdiri atas tiga lapisan (Gambar 3), yaitu lapisan kulit terluar (epikarp), lapisan serat seperti sabut kelapa (mesokarp) dan bagian biji yang dilapisi oleh kulit biji atau tista (endokarp). Bagian mesokarp dapat diperas sebagai bahan biopestisida, sedangkan bijinya disamping untuk bahan biopestisida juga dapat diperah untuk menghasilkan minyak nabati sebagai bahan baku biodiesel (Pranowo 2010). Gambar 3. (a) kulit (epikarp) (b) sabut (mesokarp), dan (c) biji (endokarp) (Pranowo 2010) 2.2. MINYAK BINTARO Lemak atau minyak merupakan trigliserida yang merupakan ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang. Minyak nabati terdapat dalam buah buahan, kacang kacangan, biji bijian, akar tanaman, dan sayur sayuran. Dalam jaringan hewan lemak terdapat di seluruh badan, tetapi jumlah terbanyak terdapat dalam jaringan adipose dan jaringan tulang sumsum. Sebagian besar minyak nabati berbentuk cair karena mengandung sejumlah asam lemak tidak jenuh yaitu asam oleat, linoleat, atau asam linolenat dengan titik cair rendah. Lemak dalam tanaman dibentuk dalam sel hidup, yang merupakan hasil serangkaian reaksi yang kompleks dalam proses metabolisme (Ketaren 1986). Asam lemak bersama-sama dengan gliserol, merupakan penyusun utama minyak nabati atau lemak dan merupakan bahan baku untuk semua lipida pada makhluk hidup. Asam lemak tidak lain adalah asam alkanoat atau asam karboksilat berderajat tinggi (rantai C lebih dari 6). Rumus molekulnya adalah : C n H 2n O 2. 4

20 O R C OH atau R COOH Gambar 4. Gugus fungsi asam lemak (Ketaren 1986) Karena berguna dalam mengenal ciri-cirinya, asam lemak dibedakan menjadi asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh hanya memiliki ikatan tunggal di antara atom-atom karbon penyusunnya, sementara asam lemak tak jenuh memiliki paling sedikit satu ikatan ganda di antara atom-atom karbon penyusunnya. Asam lemak merupakan asam lemah, dan dalam air terdisosiasi sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27 C). Semakin panjang rantai C penyusunnya, semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut (Anonim 2010). Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah bereaksi) daripada asam lemak tak jenuh. Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah bereaksi dengan oksigen (mudah teroksidasi). Keberadaan ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh menjadikannya memiliki dua bentuk: cis dan trans. Semua asam lemak nabati alami hanya memiliki bentuk cis (dilambangkan dengan "Z"). Asam lemak bentuk trans fatty acid, dilambangkan dengan "E") hanya diproduksi oleh sisa metabolisme hewan atau dibuat secara sintetis. Akibat polarisasi atom H, asam lemak cis memiliki rantai yang melengkung. Asam lemak trans karena atom H-nya berseberangan tidak mengalami efek polarisasi yang kuat dan rantainya tetap relatif lurus (Anonim 2010). Menurut Edi (2011), biji Bintaro mengandung lemak/minyak sebesar 46-64%. Sementara itu, menurut Chang et al. (2000), biji bintaro mengandung minyak yang cukup banyak (54,33%) dan berpotensi digunakan sebagai bahan baku biodiesel. Menurut Pranowo (2010), komposisi kulit, sabut, dan tista buah bintaro sebesar 94,76 persen dan komposisi biji adalah 5,24 persen biji basah atau hanya sebanyak 3,10 persen biji kering dari buah panen. Sementara itu, komposisi kimia minyak bintaro dapat dilihat pada tabel 1. Tabel 1. Komposisi asam lemak penyusun trigliserida minyak biji bintaro Asam Lemak Nama Sistematik Hasil Analisis (%) Miristat Tetradekanoat 0,17 Palmitat Heksadekanoat 17,90 Stearat Oktadekanoat 4,38 Oleat cis-9-oktadekenoat 36,64 Linoleat cis-9,12-oktadekadienoat 23,44 Linolenat cis-9,12,15-oktadekatrienoat 2,37 Sumber : Endriana (2011) Minyak biji bintaro itu bisa memiliki daya bahan bakar selama 11,8 menit, sedangkan minyak tanah 5,6 menit dengan takaran 1 ml minyak biji bintaro dan minyak tanah. Itu menunjukkan bahwa minyak biji Bintaro memiliki daya bakar dua kali lebih lama dibandingkan minyak tanah. Ampas kering biji bintaro dapat diolah menjadi briket arang atau diolah menjadi kompos untuk pupuk tanaman sehingga, dalam proses ini tidak menghasilkan sampah (zero waste) (Adrian 2009). Tingkat kematangan buah bintaro dapat dilihat dari warna buah bintaro dimana buah mudanya berwarna hijau pucat, tuanya berwarna merah cerah, dan setelah berkecambah berwarna coklat. Menurut Muchtadi (1992), selama proses pematangan buah akan terjadi degradasi klorofil sehingga kandungan klorofil menjadi rendah dan muncul warna dari pigmen lainnya, hal ini 5

21 menyebabkan buah berubah warnanya menjadi kuning, orange atau merah. Menurut Anonim (2010), 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 dilapisi dengan kulit yang tebal dan berkilat. Untuk melindungi minyak dari oksidasi yang dirangsang maka tanaman tesebut membentuk senyawa kimia pelindung yaitu karotein. Setelah penyerbukan kelihatan buah berwarna hitam kehijau-hijauan. Pada saat pembentukan minyak terjadi yaitu trigliserida dengan asam lemak tidak jenuh, tanaman membentuk karotein dan phitol untuk melindungi dari oksidasi, sedangkan klorofil tidak mampu melakukannya sebagai antioksidasi EKSTRAKSI MINYAK Ekstraksi adalah suatu cara untuk mendapatkan minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak. Adapun cara ekstraksi ini bermacam macam, yaitu rendering (dry rendering dan wet rendering), mechanical expression, dan solvent extraction. Rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang mengandung minyak atau lemak dengan kadar air tinggi (Ketaren 1986). Metode ekstraksi dipilih berdasarkan beberapa faktor seperti sifat dari bahan mentah, daya penyesuaian dengan tiap macam metode ekstraksi dan kepentingan dalam memperoleh ekstrak yang sempurna (Ansel 1989). Pengepresan mekanis (mechanical expression) merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak, terutama untuk bahan yang berasal dari biji bijian. Cara ini dilakukan untuk memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30 70 persen). Pada pengepresan mekanis ini diperlukan perlakuan pendahuluan sebelum minyak atau lemak dari bijinya. Perlakuan pendahuluan tersebut meliputi pembuatan serpih, perajangan dan penggilingan serta tempering atau pemasakan. Dua cara umum dalam pengepresan mekanis, yaitu pengepresan hidraulik (hydraulic pressing) dan pengepresan berulir (expeller pressing) (Ketaren 1986). Pada cara pengepresan hidraulik (hydraulic pressing), bahan dipres dengan tekanan sekitar 2000 pound/inch 2 (140,6 kg/cm = 136 atm). Banyaknya minyak atau lemak yang dapat diekstraksi tergantung dari lamanya pengepresan, tekanan yang dipergunakan, serta kandungan minyak dalam bahan asal. Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa pada bungkil bervariasi sekitar 4 sampai 6 persen, tergantung lamanya bungkil ditekan dibawah tekanan hidraulik (Ketaren 1986). Cara pengepresan berulir (expeller pressing) memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari proses pemasakan atau tempering. Proses pemasakan berlangsung pada remperatur 240 F (115,5 C) dengan tekanan berkisar sekitar ton/inch 2. Kadar air minyak atau lemak yang dihasilkan berkisar sekitar 2,5 3,5 persen, sedangkan bungkil yang dihasilkan masih mengandung minyak sekitar 4 5 persen (Ketaren 1986) Ekstraksi dengan pelarut (solvent extraction) 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 yang dihasilkan cenderung menyerupai hasil dengan cara expeller pressing, karena sebagian fraksi bukan minyak akan ikut terekstraksi. Pelarut minyak atau lemak yang dipergunakan dalam proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum eter, gasoline karbon disulfide, karbon tetraklorida, benzene dan n heksan (Ketaren 1986). 6

22 Menurut Voigt (1994), pada proses ekstraksi dengen pelarut pada dasarnya dibedakan menjadi dua fase yaitu fase pencucian dan fase ekstraksi. Fase Pencucian (Washing Out) Pada saat penggabungan pelarut dengan simplisia, maka sel sel yang rusak karena proses pengecilan ukuran langsung kontak dengan bahan pelarut. Komponen sel yang terdapat pada simplisisa tersebut dengan mudah dilarutkan dan dicuci oleh pelarut. Dengan adanya proses tersebut, maka dalam fase pertama ini sebagian bahan aktif telah berpindah ke dalam pelarut. Semakin halus ukuran simpisia, maka semakin optimal jalannya proses pencucian tersebut. Fase ekstraksi (Difusi) Pada fase difusi, pelarut menarik senyawa senyawa yang ada di dalam sel dengan cara menembus dinding sel terlebih dahulu. Pelarut dapat masuk ke dalam sel karena adanya perbedaan konsenterasi antara larutan dalam sel dengan pelarut yang mula mula masih tanpa bahan aktif. proses penarikan ini akan berlangsung sampai terbentuk keseimbangan konsenterasi antara di sebelah dalam dan sebelah luar sel. Tahapan yang harus diperhatikan dalam mengekstraksi jaringan tumbuhan adalah penyiapan bahan sebelum ekstraksi, pemilihan pelarut dan kondisi proses ektraksi, proses pengambilan pelarut pengawasan mutu, dan pengujian yang dikenal pula sebagai tahappan penyelesaian. Penggunaan pelarut bertitik didih tinggi menyebabkan adanya kemungkinan kerusakan komponen komponen senyawa penyusun pada saat pemanasan. Pelarut yang digunakan harus bersifat inert terhadap bahan baku, mudah didapat, dan harganya murah (Sabel dan Waren 1973). Dalam pemilihan cairan penyari harus memenuhi beberapa kriteria, antara lain murah dan mudah diperoleh, stabil secara fisika dan kimia, bereaksi netral tidak mudah menguap, dan tidak mudah terbakar, selektif. Selektif yaitu hanya menarik zat berkhasiat yang dikehendaki, tidak mempengaruhi zat berkhasiat, dan diperbolehkan oleh peraturan (Ketaren 1986). Menurut Ketaren (1986), pelarut yang sering digunakan dalam ekstraksi minyak lemak adalah petroleum eter, gasoline, karbon disulfide, karbon tetraklorida, benzene, dan n heksana. Menurut Rose et al (1975) dan Jacobs (1953), heksana merupakan pelarut yang mudah menguap, aromanya memusingkan, bobot molekul 86,2, titik didih pada tekanan 760 mmhg C dan banyak digunakan sebagai pelarut. Kelarutan 0,0138g/100 ml dalam air pada suhu 15,5 C, 50 gram/100ml dalam air pada 33 C, larut dalam eter, sangat larut dalam kloroform. Heksana merupakan cairan yang tidak berwarna, mudah menguap, sangat mudah terbakar, titik leleh 95 C, larut dalam alkohol, aseton, eter, dan tidak larut dalam air. Menurut Kurnia (2010), ekstraksi dengan pelarut dapat dilakukan dengan cara dingin dan cara panas. Cara dingin yaitu metode maserasi dan perkolasi, sedangkan cara panas antara lain dengan refluks, soxhlet, digesti, destilasi uap dan infuse. Refluks merupakan ekstraksi pelarut pada suhu didihnya selama waktu tertentu dan jumlah pelarut terbatasyang relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Soxhlet adalah ekstraksi menggunakan pelarut yang selalu baru menggunakan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi kontinyu dengan jumlah pelarut relatif konstan dengan adanya pendingin balik. Digesti adalah maserasi kinetik pada suhu lebih tinggi dari suhu kamar C. Destilasi uap adalah ekstraksi zat kandungan menguap dengan fase uap air dari ketel secara kontinyu sampai sempurna dan diakhiri dengan kondensasi fase uap campuran menjadi destilasi air bersama kandungan yang memisah sempurna atau sebagian. Infuse adalah ekstraksi pelarut air pada suhu penangas air C selama menit. Istilah maserasi berasal dari bahasa latin macerace yang artinya mengairi, melunakkan, merupakan cara ekstraksi yang paling sederhana. Proses pengerjaan dilakukan dengan cara merendam simplisia dalam pelarut. Pelarut akan menembus dinding sel dan masuk ke dalam rongga sel yang 7

23 mengandung zat aktif. Zat aktif akan larut karena adanya perbedaan konsenterasi antara larutan zat aktif di dalam sel dengan di luar sel, maka larutan akan didesak keluar. Peristiwa tersebut berulang sehingga terjadi keseimbangan konsenterasi antara larutan di luar sel dan di dalam sel. Keuntungan dari metode maserasi adalah peralatannya sederhana. Kerugian metode maserasi adalah waktu yang dibutuhkan untuk mengekstraksi sampel cukup lama, cairan penyari yang digunakan lebih banyak, dan tidak dapat digunakan untuk bahan bahan yang memiliki tekstrur keras seperti benzoin, tiraks, dan lilin. Metode maserasi dapat dilakukan dengan beberapa modifikasi, diantaranya adalah modifikasi maserasi melingkar, modifikasi maserasi digesti, modifikasi maserasi melingkar bertingkat, modifikasi remaserasi dan modifikasi maserasi dengan mesin berpengaduk (Sudjadi 1986) MINYAK NABATI Lemak atau minyak yang dapat dimakan (edible fat), dihasilkan oleh alam, yang dapat bersumber dari bahan nabati dan hewani. Dalam tanaman atau hewan, minyak tersebut berfungsi sebagai sumber cadangan energi. Minyak dalam tanaman dibentuk dalam sel hidup, yang merupakan hasil dari serangkaian reaksi yang kompleks dalam proses metabolisme. Adapun perbedaan umum antara lemak nabati dan hewani adalah lemak hewani mengandung kolesterol sedangkan lemak nabati mengandung fitosterol, kadar asam lemak tidak jenuh dalam lemak hewani lebih kecil dari lemak nabati, dan lemak hewani memiliki bilangan Reichert Meissl lebih besar serta bilangan Polenske lebih kecil dibandingkan dengan minyak nabati. Minyak atau lemak nabati adalah minyak yang diekstrak dari berbagai bagian tumbuhan. Sumber dari minyak nabati dapat diklasifikasikan sebagai berikut : 1. Biji bijian palawija : minyak jagung, biji kapas, kaang, rape seed, wijen, kedelai, dan bunga matahari, 2. Kulit buah tanaman tahunan : minyak zaitun dan kelapa sawit 3. Biji bijian dari tanaman tahunan : kelapa, cokelat, inti sawit, babassu, cohune, dan sebagainya (Ketaren 1986). Komposisi atau jenis asam lemak dan sifat fisiko-kimia tiap jenis minyak berbeda beda. Hal ini disebabkan oleh perbedaan sumber, iklim, keadaan tempat tumbuh, dan pengolahan. Tanaman jarak (Jatropha curcas L) adalah tanaman semak yang tahan kekeringan dan dapat tumbuh dengan cepat hingga mencapai 3-5 meter. Biji jarak bagar terdiri atas 75 persen biji dan 25 persen kulit (Ketaren 1986). Komposisi kimia jarak pagar terdiri atas 54,59 persen minyak, 9,13 persen karbohidrat, 2,82 persen serat, 4,13 persen abu, 24,85 persen protein (Achten et al 2008). Minyak jarak mempunyai sifat sangat beracun di samping kandungan asam esensialnya yang sangat rendah sehingga tidak dapat digunakan sebagai minyak pangan atau bahan pangan (Ketaren 1986). Kandungan asam lemak minyak jarak pagar didominasi oleh asam palmitat, asam oleat, dan asam linoleat (Tabel 2). Adapun sifat fisiko kimia dari minyak jarak pagar dapat dilihat dari Tabel 3. 8

24 Asam palmitat Asam palmitoleat Asam stearat Asam oleat Asam linoleat Asam arasidat Asam gadoleat Tabel 2. Kandungan asam lemak pada minyak jarak pagar Jenis Asam lemak Komposisi (%) Sumber :Janin dan Sharma (2010) 14,1 0,5 6,8 38,6 36,0 0,2 3,6 Densitas pada 15 C Tabel 3. Sifat fisikokimia minyak jarak pagar Sifat Minyak Satuan Nilai Viskositas pada 30 C Nilai Kalor Titik Tuang Titik awan Titik nyala Bilangan penyabunan Bilangan tak tersabunkan Bilangan iod Asam lemak bebas Bilangan Asam Sulfur Residu karbon Monogliserida Digliserida Trigliserida Sumber : Achten et al (2008) gr/ ml cp mj/kg C C C mg KOH/g % mg iodine/g % mg KOH/ g % % % % % 0,860 0,920 37,00 54,80 37,83 42, ,9 209,0 0,79 3, ,18 3,40 0,92 6,16 0,00 0,13 0,07 0,64 Maks. 1,7 2,50 2,70 88,20 97,30 Tanaman kelapa sawit ( Elaeis guinensis) adalah tanaman yang termasuk dalam family Palmae. Kelapa sawit tumbuh dengan baik pada daerah beriklim tropis dengan curah hujan 2000 mm/tahun dan kisara suhu 22 C 32 C. Minyak kelapa sawit dapat berasal dari daging buah kelapa sawit (crued palm oil) dan inti kelapa sawit (palm kernel oil). Kelapa sawit mengandung lebih kurang 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit yang tipis. Kadar minyak dalam perikarp sekitar persen (Ketaren 1986). Rata rata komposisi asam lemak minyak biji sawit dapat dilihat pada Tabel 4 dan sifat fsikokimia minyak kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 5. 9

25 Tabel 4. Kandungan asam lemak pada minyak kelapa sawit Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit Minyak Inti Sawit (persen) (persen) Asam kaprilat Asam kaproat Asam laurat Asam miristat Asam palmitat Asam stearat Asam oleat Asam linoleat ,1 2, ,6 4, , , ,5 2 Sumber : Eckey, S.W (1955) Asam lemak bebas Kadar air Pengotoran Besi Tembaga Bilangan iodium Karotena Tabel 5. Sifat fisikokimia minyak kelapa sawit Sifat Minyak Satuan Nilai Sumber : Ketaren (1986) % % % ppm ppm mg iod/g ppm 3 5 < 0,1 <0,01 < 10 0, Nyamplung (Calophyllum inophyllum L) merupakan tanaman yang banyak tumbuh di sepenjang pantai di seluruh Indonesia. Menurut Heyne (1987), inti biji mengandung air 3,3 persen dan minyak 71,4 persen bila biji segar mengandung 55 persen minyak sedangkan biji yang benar-benar kering mengandung 70,5 persen minyak. Minyak yang berasal dari bijinya dapat dipakai sebagai penerangan, pembuatan sabun, pelitur, minyak rambut, minyak urut dan obat (Dephut 2008). Karakteristik dan komposisi asam lemak minyak dapat dilihat pada Tabel 6 dan Tabel 7 Air Densitas Kekentalan Tabel 6. Karakteristik minyak nyamplung Karakteristik Minyak Satuan Nilai Bilangan Asam Asam lemak bebas Bilangan penyabunan Bilangan Iod Sumber : SNI % g/ml cp mg KOH/g % mg KOH/g mg/g 0,25 0,944 21,97 59,94 29,53 198,1 86,42 10

26 Komponen Minyak Nyamplung Tabel 7. Komposisi asam lemak minyak nyamplung Nilai (persen) Asam miristat 0,09 Asam palmitat 15,89 Asam stearat 12,30 Asam oleat 48,49 Asam linoleat 20,70 Asam lonolenat 0,27 Asam arachidat 0,94 Asam erukat 0,72 Sumber : Sudrajat (2007) 11

27 III. METODOLOGI 3.1. Alat dan Bahan Alat Alat alat yang digunakan dalam penelitian ini, terdiri atas cawan alumunium, oven, desikator, piknometer, elemeyer 250 ml, elemeyer 300 ml, elenmeyer 100 ml, elemeyer 500 ml, pipet tetes, pipet volumetric, pemanas listrik, timbangan, soxlet, alat maserasi, rotary evaporator, Hydraulic Presser, dan Hot Press Hydraulic Bahan Bahan baku utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah bintaro dengan berbagai tingkat kematangan. Bahan bahan kimia yang digunakan untuk reaksi dan analisis antara lain chloroform, kalium iodida, natrium thiosulfat, NaOH, KOH, HCL 0.5 N, alkohol 95%, air destilata, indikator pp, indikator amilum 1 %, larutan Hanus, dan asam asetat Metode Penelitian Metode penelitian yang dilakukan dibagi menjadi dua, yaitu penelitian pendahuluan dan penelitian utama. Penelitian pendahuluan dilakukan untuk menyiapkan bahan ekstraksi minyak biji bintaro. Sementara itu, penelitian utama dilakukan untuk mendapatkan metode ekstraksi yang terbaik dengan menggunakan tingkat kematangan buah yang berbeda. Diagram alir penelitian disajikan pada Gambar 5, sedangkan diagram alir tahapan ekstraksi minyak biji bintaro disajikan pada Gambar 6. Mulai Pengambilan sampel buah bintaro yang berasal dari buah yang sudah jatuh ke tanah (berwarna merah), buah bintaro yang berasal dari tangkai pohon, dan buah bintaro yang sudah berkecambah Pemisahan biji buah dengan serat dan kulit buah bintaro Analisis proksimat biji bintaro Ekstraksi minyak biji bintaro dengan menggunakan alat hot presser hydraulic, hydraulic presser, dan pelarut n-heksana Analisis sifat fisiko kimia minyak biji bintaro Penentuan perlakuan proses yang terbaik Analisa Gas Chromatography Spectrofotometry Mass Selesai Gambar 5. Diagram alir tahapan penelitian 12

28 1. Buah bintaro muda (hijau) Biji Bintaro Pengupasan 2. Buah bintaro tua (merah kehitaman) 3. Buah bintaro berkecambah 1. Kadar Air Pengeringan biji pada suhu 55 C 2. Kadar Abu 3. Kadar Lemak 4. Kadar Serat 5. Kadar Karbohidrat 6. Kadar Protein Biji buah kering Analisa Proksimat Penghancuran biji bintaro 1. Ekstraksi dengan Hot Presser Hydraulic (T = C, P = 20 Ton) 2. Ekstraksi dengan Hydraulic Presser (P=20Ton) 3. Ekstraksi Pelarut (maserasi) Pelarut = n-heksana Analisa Gas Chromatography Spectrofotometry Mass Ekstraksi Minyak Biji Bintaro Analisa Fisiko Kimia Minyak Biji Bintaro terpilih 1. Rendemen 2. Bobot jenis 3. Bilangan Asam 4. Bilangan Iod 5. Bilangan Penyabunan 6. Bilangan Peroksida 7. Viskositas 8. Kejernihan (%Transmisi) 9. Kadar Abu Gambar 6. Diagram alir tahapan ekstraksi minyak biji bintaro 13

29 Penelitian Pendahuluan Persiapan bahan untuk ekstraksi minyak meliputi sortasi (pemilihan buah bintaro berdasarkan tingkat kematangan), pemisahan biji buah dengan serat dan kulit buah, pengeringan biji buah selama 48 jam pada suhu 55 C, dan analisis proksimat pada biji yang telah dikeringkan. Pengeringan bertujuan untuk mengurangi kadar air yang terdapat di dalam biji. Menurut Norris (1982), minyak yang diperoleh dengan pengempaan mekanis dipengaruhi oleh kandungan air, metode pemanasan, dan komposisi kimia biji. Menurut Hartanti (1995), pengeringan dimaksudkan untuk memudakan pengeluaran minyak pada waktu ekstraksi sehingga waktu ekstraksi menjadi lebih singkat. Dengan adanya pemanasan, butiran butiran lemak minyak dapat membentuk butiran butiran yang lebih besar dan protein yang mengikat lemak akan terkoagulasi sehingga butiran ini akan lebih mudah keluar dari biji. Pemanasan juga dapat menurunkan afinitas minyak terhadap permukaan biji, sehingga minyak dapat diekstrak dengan pengepresan. Menurut Swern (1979), pemanasan dapat memberikan sifat plastis biji, mengurangi kelarutan fosfatida, destruksi kapang dan bakteri, serta dapat meningkatkan fluiditas minyak. Pemanasan yang terlalu lama pada suhu yang tinggi akan menurunkan mutu organoleptik minyak. Suhu oven yang digunakan pada penelitian ini adalah 55 C. Suhu tersebut didasarkan atas pernyataan oleh Whiteley et al. (1949) bahwa suhu yang baik untuk ekstraksi minyak secara mekanis adalah C, karena pada suhu tersebut lemak sudah mencair sekaligus dapat menggumpalkan protein yang terdapat pada dinding sel dan memecahkan emulsi protein dengan lemak. Prosedur analisis proksimat dapat dilihat pada Lampiran Penelitian Utama Penelitian yang dilakukan meliputi kajian proses ekstraksi minyak biji bintaro dengan tingkat kematangan buah yang berbeda. Faktor faktor yang dipelajari adalah pengaruh tingkat kematangan buah dan metode ekstraksi yang digunakan. Biji bintaro yang telah dikeringkan, dikecilkan ukurannya sampai sekitar 40 mesh dengan menggunakan blender untuk selanjutnya dilakukan ekstraksi dengan menggunakan pelarut n-heksana melalui maserasi, hydraulic presser, dan hot press hydraulic. Ukuran partikel akan mempengaruhi rendemen yang dihasilkan semakin kecil ukuran partikel, maka rendemen minyak yang didapat akan semakin besar. Hal ini dikarenakan semakin kecil ukuran partikel maka luas permukaan biji yang bereaksi dengan pelarut akan semakin besar sehingga kontak antara biji bintaro dengan pelarut akan semakin besar. Ekstraksi dengan pelarut n-heksana dilakukan dengan metode maserasi pada suhu ruang selama ±15 jam dan suhu 40 C selama 6 jam, dengan perbandingan pelarut adalah 1:3(w/v). Ekstraksi dengan alat hydraulic presser dilakukan pada tekanan 20 ton pada suhu ruang (Gambar 7). Sementara itu, ekstraksi dengan menggunakan alat hot press hydraulic dilakukan dengan mengepress minyak pada tekanan 20 ton pada suhu C (Gambar 8). Pada ekstraksi minyak dengan menggunakan hydraulic presser dan hot press hydraulic, biji yang telah dikecilkan ukurannya dibungkus terlebih dahulu di dalam kain saring. Biji bintaro yang akan dikempa dibungkus dengan kain atau cages agar bungkil dapat tertahan. Jumlah minyak yang diperoleh dengan cara ini dipengaruhi oleh sejumlah faktor yang berkaitan dengan afinitas minyak dalam biji, lama pengempaan, tekanan maksimum, dan viskositas minyak dalam biji (Bailey 1950). Tekanan yang digunakan pada pengepresan mekanis dengan mesin hot press adalah sekitar 2000 lb/in 2 (140,6 kg/cm 2 ) dan suhunya berkisar antara C (Ketaren 1986). Menurut Jamieson (1943), pengempaan sebaiknya dilakukan dengan jalan menaikkan tekanan perlahan lahan sampai mencapai tekanan optimum yaitu sebesar psi dan lama pengempaan menit. Suhu hot hydraulic pressing yang digunakan dalam penelitian ini adalah C karena didasarkan atas 14

30 penelitian yang dilakukan oleh Vitriani (2003). Pada penelitian tersebut minyak diekstraksi dengan alat hot hydraulic presser menggunakan tiga jenis perlakuan suhu yaitu C, C, dan C. Dari hasil penelitian, didapat hasil bahwa rendemen minyak terbesr terdapat pada ekstraksi dengan suhu C dan C sehingga digunakan gabungan suhu diantara keduanya yaitu C. Pada ekstraksi minyak dengan pelarut n-heksana dengan metode maserasi dengan digesti dilakukan dengan merendam biji dalam pelarut n heksana selama 15 jam selanjutnya dilakukan proses ekstraksi pada suhu 40 C dalam waktu 6 jam. Setelah dilakukan ekstraksi, minyak yang terdapat di dalam pelarut n heksana dipisahkan dengan bungkil dengan menggunakan penyaring vakum untuk selanjutnya dilakukan pemisahan larutan n-heksana dengan minyak dengan menggunakan alat rotary evaporator dengan suhu 70 C (Gambar 9). Menurut Kurnia (2010), digesti adalah maserasi kinetik pada suhu yang lebih tinggi dari suhu kamar yaitu C. Maserasi dengan pengadukan merupakan metode ekstraksi dengan maserasi yang dapat mempercepat waktu menjadi 6 sampai 24 jam (Ahmad 2006). Pada ekstraksi dengan metode ini, biji bintaro direndam di dalam pelarut n-heksan selama ± 15 jam. Hal tersebut dimaksudkan agar terjadi proses pencucian (washing out) dan fase ekstraksi (difusi). Seperti yang telah dijelaskan sebelumnya, bahwa proses ekstraksi dibedakan menjadi dua fase yaitu fase pencucian (washing out) dan fase ekstraksi (difusi). Fase washing out merupakan proses pencucian atau penarikan minyak yang terdapat di luar sel oleh pelarut. Fase berikutnya adalah fase ekstraksi dimana pelarut heksana menarik senyawa senyawa yang ada di dalam sel dengan menembus dinding sel terlebih dahulu. Pelarut masuk ke dalam sel karena adanya perbedaan konsenterasi antara larutan dalam sel dengan pelarut yang mula mula masih tanpa bahan aktif. Proses penarikan ini akan berlangsung sampai terbentuk keseimbangan konsentersai antara larutan di sebelah dalam dan sebelah luar sel. Fase ekstraksi ini akan dioptimalkan dengan menaikkan suhu ekstraksi menjadi 40 C dan menggunakan alat pengaduk selama 6 jam. Menurut Moestafa (1981) ekstraksi akan lebih cepat dilakukan pada suhu tinggi, tetapi hal ini akan mengakibatkan beberapa komponen rusak. Menurut Suryandari (1981), semakin lama waktu ekstraksi maka kesempatan untuk bersentuhan antara bahan dengan pelarut semakin besar sehingga rendemen juga akan bertambah sampai titik jenuh larutan. Pada penelitian ini digunakan pelarut n heksana karena sifatnya yang stabil, mudah menguap, dan selektif dalam melarutkan zat. Gambar 7. Alat hydraulic presser Gambar 8. Alat hot presser hydraulic 15

31 (a) (b) Gambar 9. (a) maserator dengan pengaduk, (b) penyaring vakum Setelah dilakukan ekstraksi, dilakukan analisa minyak biji bintaro yang dihasilkan, diantaranya adalah rendemen, bobot jenis, % transmisi, (kejernihan), FFA, bilanagan iod, bilangan penyabunan, bilangan peroksida, kadar abu minyak, dan viskositas minyak. Prosedur analisis sifat fisiko kimia minyak dapat dilihat pada Lampiran 2. Hasil yang terbaik yang diperoleh pada tahap ini selanjutnya dilakukan pengujian Gas Chromatography Spectrofotometry Mass untuk menentukan komponen asam asam lemak yang terkandung di dalam minyak Rancangan Percobaan Rancangan percobaan yang dilakukan adalah rancangan acak lengkap faktorial dengan dua faktor. Faktor faktor yang divariasikan adalah metode ekstraksi (A) dan tingkat kematangan (B). Faktor metode ekstraksi terdiri atas tiga taraf, yaitu ekstraksi dengan menggunakan alat Hot Press Hydraulic, alat Hydraulic Presser, dan pelarut n-heksana dengan maserasi. Faktor tingkat kematangan terdiri atas tiga taraf, yaitu buah yang matang (berwarna merah), buah yang muda (berwarna hijau), dan buah yang berkecambah. Model matematika dapat dilihat pada persamaan (1.1) : Y IJ = µ + A i + B j + AB ij + є ij (1.1) dengan : Y IJ = Nilai pengamatan µ = Rata rata A i = Pengaruh faktor metode ekstraksi pada taraf ke-i (i = 1,2,3) B j = Pengaruh faktor tingkat kematangan pada taraf ke-j (j = 1,2,3) AB ij = Pengaruh interaksi faktor metode ekstraksi pada taraf ke-i dengan faktor tingkat kematangan pada taraf ke-j є ij = Galat percobaan Uji lanjut Duncan digunakan untuk menguji perbedaan diantara semua pasangan perlakuan yang mungkin tanpa memperhatikan jumlah perlakuan. Uji lanjut Duncan didasarkan pada sekumpulan nilai beda nyata yang ukurannya semakin besar, tergantung pada jarak di antara pangkatpangkat dari dua nilai tengah yang dibandingkan. 16

32 Langkah perhitungan uji Duncan terdiri atas : 1. Urutkan menaik nilai tengah perlakuan 2. Hitung wilayah nyata terpendek untuk wilayah dari berbagai nilai tengah dengan menggunakan formula (1.2) : R ρ = r α,ρ,v (1.2) Keterangan : r α,ρ,v = nilai wilayah nyata Duncan KTG = Kuadrat Tengah Galat r = ulangan 3. Nilai mutlak selisih kedua rata rata dibandingkan dengan nilai wilayah nyata terpendek Jika { ρ ρ 17