KINETIKA ADSORPSI ISOTERMAL β-karoten OLEIN SAWIT KASAR DENGAN MENGGUNAKAN ATAPULGIT

Transkripsi

1 KINETIKA ADSORPSI ISOTERMAL β-karoten OLEIN SAWIT KASAR DENGAN MENGGUNAKAN ATAPULGIT Oleh KRISTIN EVA ELISABETH SIRAIT F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

2 Skripsi ini kupersembahkan untuk Tuhan Yesusku dan terimakasih untuk : Mama, Bapak, de Bertua, de Leo.. atas doa, dukungan, materi, kasih sayang abadi dan mengingatkan untuk terus bertumbuh dalam iman. Nantulang Nurhayati Gurning dan Keluarga, untuk motivasi, dukungan dan kasih sayang. Heru, atas kasih sayang, bantuan, kesabaran dan mengajarkan kedewasaan dan komitmen dalam hidup. Paulina dan Ria, atas kebersamaan, motivasi dan kasih seorang sahabat. Teman satu penelitian Vitamin s Team Oki, Indri dan Vina, akhirnya kita wisuda. KPSer.. KPD (Maria, Cipta, Ronald dan Marta), Kornita Team dan Pezek, buat doa dan dukungannya. God bless u all. Teman-teman TIN 39 (khususnya Hani dan Annisa R), Eva TPG 39 untuk bantuan seminarnya, dan Cici Ita. Mbak Yeni, Mbak Oryza dan Mbak Ritna. (Ulangan 31:8, Yesaya 41:10)

3 Kristin Eva E. S. F Kinetika Adsorpsi Isotermal β-karoten Olein Sawit Kasar Dengan Menggunakan Atapulgit. Di bawah bimbingan Sapta Raharja dan Prayoga Suryadarma RINGKASAN β-karoten merupakan senyawa non polar, sumber utama provitamin A dan berwarna kuning kemerahan. Β karoten termasuk kedalam golongan karotenoid. β-karoten banyak digunakan terutama dalam industri pangan dan obat-obatan. β-karoten banyak terdapat dalam olein sawit kasar yaitu berkisar ppm. Warna merah yang merupakan pigmen karotenoid dalam minyak sawit dihilangkan untuk memperoleh minyak goreng sawit yang jernih. Adanya pertimbangan nilai nutrisi komponen-komponen aktif yang potensial di dalam minyak sawit maka diperlukan adanya proses pemisahan dan pemurnian β-karoten di industri pemurnian minyak goreng sawit dari minyak sawit kasar. Penggunaan adsorben bertujuan untuk penjerapan komponen-komponen yang terdapat di dalam olein. Atapulgit sangat berpotensi digunakan sebagai adsorben β-karoten dari olein sawit kasar. Model kinetika adsorpsi isotermal penting diketahui untuk keperluan rekayasa proses. Arang aktif digunakan sebagai adsorben pembanding pada penelitian ini. Tujuan dari penelitian ini adalah untuk menentukan kondisi kesetimbangan proses adsorpsi β-karoten dari olein sawit kasar menggunakan atapulgit. Kondisi kesetimbangan diperoleh berdasarkan hubungan antara penurunan konsentrasi β-karoten dalam olein (μg/ml) dengan lama adsorpsi (menit). Kondisi kesetimbangan dicapai apabila dalam lama adsorpsi tertentu konsentrasi β-karoten dalam olein (μg/ml) tidak lagi mengalami penurunan. Pemilihan model isoterm adsorpsi dilakukan dengan regresi linear antara konsentrasi β-karoten dalam adsorben (μg/g) dengan konsentrasi β-karoten dalam olein (μg/ml). Penelitian ini juga bertujuan untuk menentukan parameter kinetika adsorpsi β-karoten, yaitu konstanta laju adsorpsi (k) dan energi aktivasi (Ea). Koefisien determinasi (r 2 ) terbesar dipilih untuk menentukan model yang sesuai dengan data percobaan dengan menggunakan persamaan isoterm Freundlich dan Langmuir. Dari hasil regresi tersebut dapat diketahui konstanta laju adsorpsi (k). Penentuan energi aktivasi (Ea) dihasilkan dari regresi linear antara konstanta laju adsorpsi (k) dan suhu (T) dengan menggunakan persamaan Arrhenius. Kondisi kesetimbangan yang diperoleh untuk nilai konsentrasi β-karoten dalam olein menggunakan atapulgit untuk masing-masing suhu reaksi 40 ºC, 50 ºC dan 60 ºC adalah 249 ppm, 264 ppm dan 210 ppm. Untuk arang aktif 45 ppm, 60 ppm dan 85 ppm. Lama (menit) dicapainya kondisi kesetimbangan tersebut adalah 33, 31 dan 25 pada atapulgit; 22, 22 dan 19 pada arang aktif. Kinetika adsorpsi isotermal β-karoten yang dilakukan pada tiga titik suhu (40 ºC. 50 ºC, 60 ºC) menghasilkan nilai konstanta laju adsorpsi (k) yang berbeda berdasarkan isoterm terpilih yaitu isoterm Freundlich. Nilai konstanta laju reaksi pada ketiga suhu reaksi menggunakan atapulgit adalah 2,31X10-7, 4,94X10-5, 7,82X10-5, sedangkan untuk arang aktif adalah 3,10X10-4, 1,29X10-4, 6,16X10-3 [ml (g) -1 ]. Nilai energi aktivasi pada kondisi tersebut adalah 62,04 kcal/mol untuk atapulgit, dan 30,45 kcal/mol untuk arang aktif.. Nilai energi aktivasi (Ea) yang

4 didapat menunjukkan bahwa proses adsorpsi β-karoten olein sawit kasar dengan menggunakan arang aktif lebih efektif dibandingkan dengan menggunakan atapulgit.

5 Kristin Eva E. S. F Kinetics Of Isothermal Adsorption of β-carotene Crude Palm Olein Using Attapulgite. Supervised by Sapta Raharja and Prayoga Suryadarma SUMMARY β-carotene is a non polar molecule, main source of provitamin A and coloured of turning yellow squeezing. β-carotene is including into faction of carotenoid. β-carotene used in many especially in food industries and medical. Crude palm olein has many β-carotene in that is varying ppm. Red pigment of karotenoid in palm oil eliminated to obtain; get cooking oil clearness. Existence of consideration of value of active potential nutrition components in palm oil hence needed the existence of dissociation process and purification in industry purification of cooking oil from crude palm oil. Usage of adsorben aim is to adsorp the components in olein. Attapulgite is potential to used as adsorben of β-carotene from crude palm olein. Kinetics model of isothermal adsorption is important to accurate for engineering process. Active charcoal is using as comparator adsorben in this research. Focus of this research is to determine steady state condition of adsorption process of β-carotene crude palm olein using attapulgite. Steady state condition is obtained from relation between the decrease of β-carotene concentration in olein (μg/ml) and adsorption time (minute). Steady state condition is achieved when the adsorption time no longer improve the decrease of β-carotene concentration in olein (μg/ml). The adsorption isotherm model is determine by the linear regression between the concentration of β-carotene in adsorbent (μg/g) and concentration of β-carotene in olein (μg/ml). This research also aim to determine kinetics parameter of β-carotene adsorption, that is adsorption rate constanta (k) and activation energy ( Ea). The selection of the highest value of the determination coefficient (r 2 ) is done to choose the fit model with the experimental data by using isotherm equation of Freundlich and Langmuir. Based on the result of the regression, the adsorption rate constanta (k) can be obtained. The activation energy is determine by using the linear regression between adsorption rate constanta (k) and the temperature (T) with the Arrhenius equation. Steady state condition which obtained for the value of β-carotene concentration using attapulgite to the each adsorption temperature at 40 ºC, 50 ºC, and 60 ºC are 249 ppm, 264 ppm, and 210 ppm. For activated carbon are 45 ppm, 60 ppm, and 85 ppm. The duration (minute) of adsorption to reach the steady state condition are 33, 31, and 25 for attapulgite; 22, 22, and 19 for activated carbon. Kinetics of adsorption isothermal at three temperature (40 ºC, 50 ºC, 60 ºC) yielding adsorption rate constanta (k) pursuant to chosen isotherm that is Freundlich isotherm. Adsorption rate constanta at third temperature reaction using attapulgite are 2.31X10-7, 4.94X10-5, and 7.82X10-5, while for activated carbon are 3.10X10-4, 1.29 X10-4 and 6.16X10-3 [ml (g) -1 ]. Value of activation energy at condition was kcal / mole for attapulgite, and kcal / mole for activated carbon. Value of activation energy (Ea) indicates that adsorption process of β- carotene crude palm olein by using activated carbon is more effective than using attapulgite.

6 KINETIKA ADSORPSI ISOTERMAL β-karoten OLEIN SAWIT KASAR DENGAN MENGGUNAKAN ATAPULGIT SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh KRISTIN EVA ELISABETH SIRAIT F FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR

7 INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN KINETIKA ADSORPSI ISOTERMAL β-karoten OLEIN SAWIT KASAR DENGAN MENGGUNAKAN ATAPULGIT SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh Kristin Eva E. Sirait F Dilahirkan pada tanggal 19 Desember 1984 di Bogor Tanggal lulus : Januari 2007 Menyetujui Bogor, 26 Januari 2007 Dr.Ir. Sapta Raharja, DEA Pembimbing I Prayoga Suryadarma, S.TP, MT Pembimbing II

8 SURAT PERNYATAAN Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa skripsi dengan judul Kinetika Adsorpsi Isotermal β-karoten Olein Sawit Kasar Dengan Menggunakan Atapulgit adalah hasil karya saya sendiri dengan arahan dosen Pembimbing Akademik, kecuali yang dengan jelas ditunjukkan rujukannya. Bogor, Januari 2007 Yang membuat pertanyaan Kristin Eva E. Sirait F

9 RIWAYAT HIDUP Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 19 Desember Penulis adalah anak kedua dari empat bersaudara, putri dari pasangan Bachtiar Sirait dan Rosdiana Manurung. Pada tahun 1996, penulis menyelesaikan pendidikan sekolah dasar di SDN Singajaya I. Penulis menyelesaikan pendidikan sekolah menengah di SLTPN 1 Jonggol pada tahun Kemudian penulis melanjutkan pendidikan di SMUN I Jonggol dan lulus pada tahun Pada tahun 2002 penulis melanjutkan pendidikan tinggi di Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor melalui jalur SPMB. Pada saat menjalani kegiatan akademis, penulis pernah menjadi asisten praktikum untuk mata kuliah Teknologi Emulsi (2005) dan mata kuliah Analisis Bahan dan Produk Agroindustri (2006). Semasa kuliah penulis pernah aktif dalam beberapa organisasi kemahasiswaan yaitu Himpunan Mahasiswa Teknologi Industri (Himalogin) dan Komisi Pelayanan Siswa UKM PMK IPB (KPS). Penulis juga aktif dalam beberapa kepanitiaan seperti Lepas Landas Sarjana Fateta (2004), Pelatihan Pembuatan Sabun Transparan (2004), Pelatihan PKM (2004), Sportin (2004), Seminar ISO (2004), Up Grading HIMALOGIN (2005), Hari Warga Industri (HAGATRI) (2004) dan Pengajar Agama Kristen SMU KORNITA Yayasan Dharma Wanita IPB ( ). Penulis melaksanakan praktek lapang pada tahun 2005 dengan topik Mempelajari Aspek Teknologi Proses Produksi dan Pengawasan Mutu Susu Kental Manis di PT. Australian Indonesian Milk Industries (INDOMILK), Jakarta. Untuk menyelesaikan tugas akhir ini, penulis melakukan penelitian yang dituangkan dalam skripsi berjudul Kinetika Adsorpsi Isotermal β-karoten Olein Sawit Kasar dengan Menggunakan Atapulgit.

10 KATA PENGANTAR Syalom.. Puji Syukur ke hadirat Tuhan Yesus Kristus atas segala berkat, hikmat dan karunia-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi yang berjudul Kinetika Adsorpsi Isotermal β-karoten dari Olein Sawit Kasar dengan Menggunakan Atapulgit. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Teknologi Industri Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. Suatu kehormatan tersendiri bagi penulis, selama penelitian dan penyusunan skripsi ini banyak mendapat arahan dan bantuan dari berbagai pihak. Ucapan terima kasih penulis sampaikan kepada : 1. Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA dan Prayoga Suryadarma, S.TP, MT selaku Dosen Pembimbing Akademik. 2. Drs. Purwoko, MSi selaku dosen penguji yang telah memberikan saran untuk penyempurnaan skripsi ini. 3. Bapak Edi Lukas, PhD selaku pimpinan dari PT. Asian Agro Agung Jaya. 4. Direktorat Jenderal Pendidikan, Departemen Pendidikan Nasional melalui Riset Andalan Perguruan Tinggi dan Industri (RAPID). Akhir kata, semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi semua pihak yang memerlukannya. Saran dan kritik yang membangun sangat diharapkan demi perbaikan selanjutnya. Alaihim Syalom Bogor, Januari 2007 Penulis