PENURUNAN KADAR FFA DAN WARNA MINYAK JELANTAH MENGGUNAKAN ADSORBEN DARI BIJI KURMA DAN KULIT SALAK

Transkripsi

1 PENURUNAN KADAR FFA DAN WARNA MINYAK JELANTAH MENGGUNAKAN ADSORBEN DARI BIJI KURMA DAN KULIT SALAK Tamzil Aziz *, Dini Shabrina, Rinny Novia Pratiwi *)Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya Jln. Raya Palembang Prabumulih Km. 32 Inderalaya Ogan Ilir (OI) Abstrak Minyak jelantah tergolong minyak limbah yang pemakaiannya seringkali diulang secara terus menerus. Minyak jelantah mengalami penurunan standar mutu minyak goreng yang ditandai dengan adanya bau tengik dan warna yang cenderung gelap sehingga berpotensi besar membahayakan tubuh. Minyak jelantah dapat dimanfaatkan kembali dengan cara menyerap impuritis dan warna yang terdapat pada minyak jelantah menggunakan adsorben. Penelitian ini bertujuan untuk menurunkan tingkat warna yang keruh dan kadar FFA dari minyak jelantah dengan menggunakan adsorben dari kulit salak dan biji kurma dengan variasi perbandingan massa kulit salak dan biji kurma 25:75, 50:50, dan 75:25 gram dari total massa bahan baku dan lama waktu pengadukan adsorben 50, 70, dan 90 menit. Adsorben yang paling baik dalam penurunan tingkat kekeruhan warna dan kadar FFA adalah adsorben dengan perbandingan massa biji kurma dan kulit salak 25:75 pada menit ke-90 waktu pengadukan. Adsorben mengurangi tingkat kekeruhan warna minyak jelantah dari 1,2 abs menjadi 0,23 abs dan menurunkan kadar FFA minyak jelantah dari 1,768% menjadi 0,358%. Kata kunci: minyak jelantah, penurunan kadar FFA, penurunan tingkat warna. Abstract Reused cooking oil is a wasted oil which is used continously. The quality of this reused cooking oil had decreased which is charactized by bad smell and dark color so that this reused cooking oil has a big potential to harm our body. This research aimed to reduce levels of color and FFA of reused cooking oil using bark leather and dates seed adsorbent with variation of mass ratio of the bark leather and dates seed 25:75, 50:50, and 75:25 grams of all the raw material and the adsorbent stirring longevity of 50, 70, and 90 minutes. The best adsorbent to reduce levels of color and FFA is the adsorbent in a ratio mass of 25:75 grams for 90 minutes adsorbent stirring longevity. Adsorbent reduces level of reused cooking oil color from 1,2 abs to be 0,23 abs and reduces level of FFA reused cooking oil from 1,768% to be 0,358%. Keywords: reused cooking oil, FFA reduced, color reduced 1. PENDAHULUAN Indonesia adalah negara penghasil kedua terbesar minyak kelapa di dunia setelah Filipina dan berhasil memproduksi sekitar 2,8 ton minyak kelapa dan mengekspor sebesar ton. Sebanyak 49% dari total permintaan minyak goreng digunakan untuk kepentingan rumah tangga dan sisanya untuk industri. Dengan demikian semakin besar permintaan produksi minyak goreng maka minyak goreng bekas juga meningkat. Minyak goreng yang digunakan berkalikali pada suhu tinggi akan menurunkan kualitas minyak goreng tersebut.. Pemakaian minyak goreng untuk sektor rumah tangga cukup besar dalam sebulan. Kisaran harga minyak goreng di pasaran yang banyak digunakan dalam rumah tangga saat ini Rp per liter. Selama satu bulan pemakaian minyak goreng dalam rumah tangga berkisar dua liter per bulan. Semakin banyak pemakain minyak goreng maka semakin banyak minyak jelantah yang dihasikan perbulan dalam sektor rumah tangga. Karbon aktif adalah bahan yang mengandung komposisi karbon dengan luas permukaan yang besar dan memiliki struktur berpori yang kompleks. Karbon aktif banyak dimanfaatkan dalam industri maupun pengolahan limbah. Karbon aktif adalah suatu padatan yang memiliki mengandung karbon sebesar 85-95%. Limbah pertanian pada saat ini banayak digunakan sebagai bahan baku karbon aktif. Limbah pertanian yang sudah diuji coba sebagai bahan baku pembuatan karbon aktif adalah biji kurma, sabut kelapa, kulit salak, dan biji salak. Kulit salak juga berpotensi sebagai karbon aktif yang layak digunakan pada saat ini. Pemanfaatan limbah kulit salak dan bji kurma merupakan salah satu alternative untuk Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 22, Januari 2016 Page 43

2 pemurnian minyak jelantah karena kandungan karbon yang tinggi pada kulit salak dan biji kurma merupakan salah alasan utama untuk pembuatan karbon aktif. Adsorben dapat digunakan untuk pemurnian minyak goreng. Pemurnian minyak pada penelitian ini adalah mempelajari cara penurunan tingkat kekeruhan warna dan kadar FFA minyak jelantah menggunakan adsorben dari kulit salak dan biji kurma. Teori Struktur pada kulit salak mirip dengan kulit reptile sehingga banyak yang mengatakan bahwa salak adalah buah ular. Kulit salak yang masih segar dan baru dilepas dari dagingnya mengandung zat air, karbohidrat dan protein. Tabel 1. Komposisi Kulit Salak Komposisi Salak Pondoh Air 74,67% Karbohidrat 3,8% Protein 0,565% (sumber : Sahputra, 2011) Sedangkan buah kurma mengandung karbohidrat (44-88%) total gula, ( %) lemak dan ( %) protein. Buah kurma juga memiliki banyak kandungan vitamin yang sangat berguna untuk kesehatan tubuh. Tabel 2. Kandungan Biji Kurma Komponen Persentase (%) Kadar air 7,1-10,3% Karbohidrat 71,9-73,4% Protein 5-6,3% Lemak 9,9-13,5% Abu 1-1,8% Serat 6,4-11,5% Acid detergent fibre 45,6-50,6% Neutral detergent fibre 64,5-68,8% (sumber : Luthfi, 2011) Adsorbsi adalah proses pemisahan suatu komponen tertentu dari satu fasa biasanya larutan ke permukaan zat padat yang menyerap (adsorben). Adsorben adalah zat padat yang dapat digunakan untuk meyerap komponenkomponen tertentu dari suatu fasa fluida. salah satu contoh dari adsorben adalah karbon aktif. Karbon aktif atau yang diketahui juga sebagai arang aktif adalah suatu padatan yang dibuat dari bahan-bahan yang memiliki kandungan karbon, berpori, dan diproses pada suhu tinggi. Proses adsorbsi dikelompokan menjadi dua jenis, yaitu proses adsorbsi secara kimia dan adsorbsi secara fisika. Adsorbsi kimia ialah proses reaksi kimia yang terjadi antara zat padat dengan zat terlarut yang akan teradsorbsi. Adsorbsi kimia bersifat lebih spesifik serta terdaat gaya dan kalor yang sama dengan panas goreng bekas menggunakan adsorben merupakan proses yang efisien dan sederhana. Penelitian untuk menemukan metode yang tepat untuk mengurangi kadar asam lemak bebas dan reaksi kimia. Aktivasi kimia dalam proses adsorbsi biasanya digunakan untuk bahan baku yang berbahan dasar kayu dan gambut. Pada adsorbsi kimia, proses utamanya adalah impregnasi dengan zat kimia salah satu contohnya adalah kalium hidroksida (KOH), asam fosfat (H 3 PO 4 ) dan natrium klorida (NaCl) atau garam dapur. Adsorbsi fisika adalah proses adsorbsi yang melibatkan interaksi antara adsoben dan adsorbat yang disebabkan adanya gaya Van Der Waals. Adsorbsi fisika ini terjadi apabila gaya tarik menarik antara zat terlarut dengan pelarutnya lebih kecil dari pada gaya tarik menarik antara zat terlarut dengan adsorbennya. Adsorbsi fisika terjadi melalui dua tahap yaitu proses karbonasi dan proses aktivasi/oksidasi. Tahap karbonasi yaitu tahap bahan terjadinya proses pirolisis pada suhu sekitar o C, Proses ini terjadi tanpa adanya oksigen dalam keadaan vacum. Tahap oksidasi/aktivasi adalah tahap bahan baku yang telah dikarbonasi/dioksidasi atmosfer(karbon monoksida, oksigen atau steam) pada suhu diatas 250 o C biasanya kisaran suhu o C. Adsorbsi fisika terjadi pada suhu relative rendah sehingga akan cepat tercapainya keseimbangan antara permukaan solid dengan molekul fluida dan akan bersifat reversible. Adsorbsi fisika biasanya digunakan untuk mengaktivasi bahan-bahan seperti cangkang kelapa dan batubara. Kecepatan adsorbsi dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu jenis adsorben yang akan digunakan, jenis zat yang akan diadsorbsi juga mempengaruhi kecepatan proses adsorbs itu sendiri lau kecepatan adsorbs juga dipengaruhi oleh luas permukaan adsorben oleh karena itu adsorben yang akan digunakan biasanya akan diaktivasi terlebih dahulu yang bertujuan untuk memperluas permukaan adsorben tersebut, lalu temperature juga mempengaruhu kecepatan adsorbs dan terakhir adalah konsentrasi zat yang diadsorbsi. Adsorben merupakan zat padat yang digunakan untuk meyerap komponen tertentu dari suatu fasa fluida. Permukaan adsorben memiliki pori-pori yang sangat banyak dan luas. Proses adsorbsi biasanya berlangsung pada dinding-dinding pori tersebut oleh karena itu luas permukaan adsorben sangat menentukan kemampuan adsorben dalam menyerap. Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 22, Januari 2016 Page 44

3 Karbon aktif atau yang diketahui juga sebagai arang aktif adalah suatu padatan yang dapat digunakan sebagai penyerap atau adsorben. Karbon aktif dapat dibuat dari bahanbahan yang memiliki kandungan karbon dengan proses pemanasan pada suhu tinggi. Karbon aktif memiliki pori-pori, dimana pori-pori inilah yang akan menyerap zat-zat prngotor pada saat proses adsorbsii berlangsung. Salah satu faktor yang menentukan besarnya daya serap pada proses adsorbsii adalah luas permukaan, dimana semakin besar luas permukaan arang aktif, maka daya serap pun akan semakin tinggi. Karbon aktif memiliki luas permukaan antara m 2 /g dengan daya serap % terhadap berat karbon aktif. Selain itu, faktor lain yang menentukan daya serap adsorben adalah temperatur pada saat aktivasi karbon aktif. Semakin optimal temperatur aktivasi karbon aktif, maka pori-pori akan semakin mudah terbuka dan daya serapnya akan semakin besar. Namun, temperatur aktivasi yang terlalu tinggi juga akan menyebabkan struktur karbon aktif rusak yang akan menyebabkan daya serapnya menurun. Maka dari itu, temperatur pada saat aktivasi karbon aktif harus dicapai pada titik optimalnya. Karbon aktif terdiri dari dua macam, yaitu karbon aktif yang berfungsi sebagai pemucat dan karbon aktif yang berfungsi sebagai penyerap uap. Perbedaan keduanya terdapat pada ukuran, bentuk, dan fungsi masing-masing. Karbon aktif yang berfungsi sebagai pemucat berdiameter lebih besar daripada yang berfungsi sebagai penyerap uap. Hal ini dipengaruhi oleh bentuk dari karbon aktif. Karbon aktif sebagai pemucat memiliki bentuk serbuk dengan diameter 1000 A o, sedangkan karbon aktif sebagai penyerap uap berbentuk pellet berdiameter A o. Ditinjau dari fungsinya, karbon aktif sebagai pemucat fungsinya tak seluas karbon aktif sebagai penyerap uap. Ia hanya berfungsi sebagai penyerap impuritis. Di sisi lain, karbon aktif sebagai penyerap uap dapat memisahkan impuritis sehingga gas menjadi murni dan juga dapat memurnikan kembali katalis maupun pelarut yang pernah digunakan. Minyak goreng adalah minyak yang biasa digunakan untuk menggoreng bahan makanan. Minyak goreng dapat dibuat dari proses pemurnian lemak hewani ataupun nabati, dan biasanya berwujud cair. Bahan baku pembuatan minyak goreng sangat bervariasi, diantaranya adalah kacang, kelapa, dan jagung. Minyak goreng adalah minyak yang memiliki wujud cair dan digunakan untuk memproses bahan makanan sampai pada tingkat kematangan sesuai dengan kebutuhan masingmasing pemakai. Selain itu, minyak goreng juga dapat menambah nilai kalori dari bahan makanan yang digoreng, Pembuatan minyak goreng biasanya dilakukan dengan serangkaian proses pemurnian lemak. Lemak ini dapat berupa lemak hewani maupun lemak nabati. Bahan baku pembuatan minyak goreng sangat bervariasi, diantaranya adalah kacang, kelapa, dan jagung. Minyak goreng tersusun atas asam lemak, dimana asam lemak akan menentukan kualitas minyak goreng yang dihasilkan Salah satu komponen yang paling menentukan mutu minyak goreng adalah berdasarkan asam lemak yang dikandung oleh minyak goreng tersebut. Jumlah asam lemak yang terdapat pada minyak goreng dapat dijadikan parameter untuk sifat kimia yang terkandung pada minyak dan akan berpengaruh sangat besar terhadap mutunya sendiri. Asam Lemak Jumlah Atom C Minyak Sawit (%) Minyak Inti Sawit (%) Oktanoat Dekanoat Laurat Miristat Palmitat Stearat Oleat Linoleat Linolenat Minyak Kelapa (%) Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa minyak goreng tidak diperbolehkan berbau tengik, dimana ia harus memiliki bau yang cenderung netral. Adapun suhu yang sering disarankan pada saat penggorengan menggunakan minyak goreng berkisar antara 177 o C sampai 201 o C. Apabila suhu penggorengan minyak melebihi batas yang disarankan, struktut minyak goreng akan menjadi rusak dan akan menurunkan mutunya. Salah satu komponen yang paling menentukan mutu minyak goreng adalah berdasarkan asam lemak yang dikandung oleh minyak goreng tersebut. Jumlah asam lemak yang terdapat pada minyak goreng dapat dijadikan parameter untuk sifat kimia yang terkandung pada minyak dan akan berpengaruh sangat besar terhadap mutunya sendiri. Hal lain yang perlu diperhatikan adalah bahwa minyak goreng tidak diperbolehkan berbau tengik, Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 22, Januari 2016 Page 45

4 dimana ia harus memiliki bau yang cenderung netral. Adapun suhu yang sering disarankan pada saat penggorengan menggunakan minyak goreng berkisar antara 177 o C sampai 201 o C. Apabila suhu penggorengan minyak melebihi batas yang disarankan, struktut minyak goreng akan menjadi rusak dan akan menurunkan mutunya. Titik asap dari minyak goreng juga dapat menentukan mutunya. Hal ini terkait dengan akrolein yang akan terbentuk apabila titik asap minyak goreng telah tercapai pada saat proses pemanasan minyak goreng berlangsung. Akrolein adalah suatu zat yang dapat menimbulkan rasa gatal pada tenggorokan. Akibat akrolein yang terbentuk pada minyak goreng tersebut, maka mutu minyak goreng akan turun. Maka dari itu, titik asap ini merupakan faktor penting untuk menentukan mutu minyak goreng. Untuk dapat menentukan titik asap dari suatu minyak goreng, maka harus ditentukan terlebih dahulu berapa banyak kadar gliserol bebas yang terkandung di dalam minyak goreng. Nilai kadar gliserol dan titik asap berbanding terbalik, yaitu semakin tinggi kadar gliserol di dalam minyak goreng, maka titik asapnya akan semakin rendah yang menyebabkan minyak tersebut semakin cepat berasap. Mutu minyak goreng semakin baik apabila titik asapnya semakin tinggi, maka dapat disimpulkan bahwa semakin rendah kadar gliserol dalam minyak, semakin baik pula mutu minyak goreng tersebut. Minyak jelantah tergolong sebagai minyak limbah yang pemakaiannya seringkali diulang secara terus menerus. Pemakaian minyak jelantah secara berkala memiliki potensi besar untuk membahayakan tubuh. Minyak jelantah hanya bisa digunakan maksimum dua kali untuk penggorengan. Hal ini disebabkan oleh peningkatan kandungan asam lemak trans minyak yang terus mengalami peningkatan pada saat penggunaan yang kedua yang nantinya akan menimbulkan sifat karsinogenik bagi manusia. Minyak jelantah atau yang lebih dikenal dengan minyak goreng berulang kali adalah sama saja dengan minyak goreng pada umumnya, namun jenis minyak ini tergolong minyak limbah yang pemakaiannya seringkali diulang secara terus menerus. Minyak jelantah ini bisa berasal dari jenis-jenis minyak goreng biasa, misalnya minyak sayur, minyak jagung, minyak kelapa, minyak nabati, dan sebagainya. Biasanya dilakukan pengadukan dengan variasi waktu 50, 70, dan 90 menit. Campuran minyak dan karbon aktif dipisahkan dengan cara filtrasi dan filtrate minyak ini berasal dari pemakai kebutuhan atau industri rumah tangga. Yang membedakan minyak goreng dengan minyak jelantah adalah bahwa minyak jelantah mengandung senyawasenyawa yang bersifat karsinogenik bila ditinjau dari komposisi kimianya. Sifat tersebut diperoleh selama proses penggorengan terjadi. Dilihat dari segi bahaya penggunaannya, minyak jelantah hanya bisa digunakan maksimum dua kali untuk penggorengan. Hal ini disebabkan oleh peningkatan kandungan asam lemak trans minyak yang terus mengalami peningkatan pada saat penggunaan yang kedua yang nantinya akan menimbulkan sifat karsinogenik bagi manusia. 2. METODOLOGI PENELITIAN Bahan dan Alat Bahan yang digunakan adalah kuit salak pondoh, biji kurma, garam dapur, etanol 95%, indicator Fenolftalein, NaOH 0,1 N dan aquadest. Alat utama yang digunakan adalah Spektofotometri, oven, furnace, water bath/hot plate, blender, penyaring buncher, timbangan analitik, thermometer, magnetic stirrer, stop watch, cawan porselen, ayakan 100 mesh, seperangkat alat titrasi dan seperangkat alat gelas. Proses Pembuatan Karbon Aktif Kulit salak dan biji kurma yang telah diperoleh dicuci dengan bersih dan dikeringkan pada suhu 110 o C dengan menggunakan oven selama 24 jam, lalu digerus hingga berukuran 100 mesh. Kulit salak dan biji kurma yang telah digerus dibuat rasio massa kulit salak dan biji kurma 25:75, 50:50, 75:25 dari total massa bahan baku lalu direndam dalam garam dapur dengan konsentrasi 30% pada beaker glass 500ml selama 4 jam pada suhu 85 o C. Campuran tersebut disaring dan dikeringkan di dalam oven pada suhu 60 o C selama 24 jam kemudian dipirolisis selama 1 jam pada suhu 600 o C. Kulit salak dan biji kurma dicuci hingga PH netral dengan air distilat pada suhu 85 o C dan dikeringkan kembali pada suhu 110 o C. Setelah itu dilanjutkan dengan proses pengujian karbon aktif terhadap minyak goreng bekas. Sampel minyak goreng diambil 150 gram dimasukan kedalam beaker glass. Minyak goreng bekas tersebut dipanaskan hingga suhu 90 o C. Setelah tercapai suhu reaksi yang diinginkan, karbon aktif dimasukan dalam minyak goreng sebanyak 1.3 gram dan diambil untuk dianalisa kandungan asam lemak bebas dan analisa kekeruhan yang ada pada minyak goreng bekas. Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 22, Januari 2016 Page 46

5 Warna (abs) Prosedur Analisa Warna Masing-masing sampel dimasukkan ke dalam kuvet yang telah disediakan. Kuvet yang telah berisi sampel dimasukkan ke dalam spektrofotometer. Panjang gelombang blanko dibuat sebesar 460 nm pada spektrofotometer. Nilai panjang gelombang sampel akan terdeteksi oleh sistem spektrofotometer. Prosedur Analisa Asam Lemak Bebas Timbang sampel minyak seberat 5 gram lalu masukan dalam erlenmeyer dan tambahkan 50 ml ethanol 96%. Panaskan sampel hingga mendidih. Tambahkan sebanyak 2 ml indicator phenolpthealin (pp) lalu lakukan titrasi menggunakan larutan NaOH 0.1 N hingga warna merah jambu tercapai dan tidak hilang selama 30 detik. 3. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Perbandingan Massa Bahan Baku dan Lama Waktu Pengadukan Terhadap Warna Minyak Data komparasi warna minyak berdasarkan massa bahan baku dan lama waktu pengadukan adsorben ditampilkan pada Gambar 1 dibawah ini: Gambar 1 Grafik Warna Minyak Jelantah Sesudah dan Sebelum Ditambahkan Adsorben Pengaruh Perbandingan Massa Bahan Baku dan Lama Waktu Pengadukan Terhadap Angka FFA 1,4 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0 untreated 25/75 50/50 75/25 Komposisi Bahan Baku (Kulit Salak/Biji Kurma) 50 menit 70 menit 90 menit untreated Gambar 2 Grafik Angka FFA Minyak Goreng Bekas Sesudah dan Sebelum Ditambahkan Adsorben Tingkat kadar asam lemak bebas minyak jelantah yang belum ditambahkan karbon aktif mengalami penurunan yang signifikan setelah melewati proses adsorbsi. Tingkat kadar asam lemak bebas terendah diperoleh pada sampel dengan perbandingan 75% kulit salak dan 25% biji kurma dalam waktu 50 menit sebesar 0.35% Sementara Tingkat kadar asam lemak bebas Nilai kekeruhan warna tertinggi diperoleh pada sampel dengan perbandingan 75% kulit salak dan 25% biji kurma dalam waktu 50 menit. Sementara nilai kekeruhan warna terendah terdapat pada sampel dengan temperatur dengan perbandingan 25% kulit salak dan 75% biji kurma dalam waktu 90 menit. Penurunan nilai kekeruhan warna ini disebabkan oleh dua faktor, yaitu lamanya waktu kontak dan pengaruh perbandingan massa bahan baku yang digunakan. Reaksi hidrolisis antara minyak dan air menyebabkan penurunan asam lemak bebas. Karbon aktif dari biji kurma dan kulit salak memiliki ikatan rantai karbon yang pendek yang akan bereaksi dengan gugus arangil dan hidroksil yang terdapat pada asam lemak bebas dikerenakan mereka memiliki sifat polar sehingga dapat larut dalam air. Oleh sebab itu asam lemak bebas dan di adsorbs oleh karbon aktif dari kulit salak dan biji kurma. tertinggi terdapat pada sampel dengan temperatur dengan perbandingan 25% kulit salak dan 75% biji kurma dalam waktu 90 menit sebesar 0.71%. 4. KESIMPULAN Karbon aktif dengan perbandingan massa 25% kulit salak dan 75% biji kurma dengan waktu pengadukan adsorben 90 menit paling efektif untuk menurunkan kadar FFA dan warna minyak jelantah. Minyak jelantah sebelum proses adsorbsi memiliki angka FFA sebesar 1,768% yang angkanya telah menurun menjadi 0.358% pada menit ke-90. Pada proses penurunan tingkat warna, yield terbesar diperoleh pada penurunan angka kekeruhan warna 1,2 abs menjadi 0,23 abs. Daftar Pustaka Turmuzi, Muhammad. dan Syaputra, arion. (2015) Pengaruh Suhu dalam Pembuatan Karbon Aktif dari Kulit Salak dengan Impregnasi Asam Fosfat. Jurnal Teknik Kimia USU. Volume 4, No.1. Turmuzi, Muhammad., Oktavianus, Ardiano. Dan Fatimah.(2015) Pengaruh Temperatur dalam Pembuatan Karbon aktif dari Kulit Salak dengan Aktifaator Seng Klorida. Jurnal Teknik Kimia USU. Volume 4, No.2. Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 22, Januari 2016 Page 47

6 Yustinah, hartini.(2011) Adsorbsi Minyak Goreng Bekas Menggunakan Arang Aktif dari Sabut Kelapa Jurnal Teknik kimia Universitas Muhammadiyah Jakarta. Jurnal Teknik Kimia No. 1, Vol. 22, Januari 2016 Page 48