BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 3 BAB II TINJAUAN PUSTAKA II.1 Minyak Sawit Mentah (CPO) Minyak sawit diperoleh dari lapisan serabut/ kulit buah sawit melalui proses pengolahan minyak sawit. Pada suhu kamar minyak sawit adalah minyak yang setengah padat. Warna minyaknya merah jingga oleh adanya karoten (provitamin A) dalam jumlah yang banyak (0,050,20%). Minyak sawit memiliki bau yang enak dan sangat tahan terhadap proses oksidasi, sifat ini disebabkan oleh adanya zat tokoferol yang berfungsi sebagai anti oksidan. Titik lebur minyak sawit keluaran perkebunan adalah berkisar antara 27⁰C30⁰C, minyak sawit terutama mengandung asam palmitat dan asam oleat. Manfaat lain dari proses industri minyak kelapa sawit antara lain: a. Sebagai bahan bakar alternatif Biodisel b. Sebagai nutrisi pakanan ternak (cangkang hasil pengolahan) c. Sebagai bahan pupuk kompos (cangkang hasil pengolahan) d. Sebagai bahan dasar industri lainnya (industri sabun, industri kosmetik, industri makanan) e. Sebagai obat karena kandungan minyak nabati berprospek tinggi f. Sebagai bahan pembuat particle board (batang dan pelepah). Kelapa sawit Afrika Elaeis guineensis hadir dalam beberapa varietas: dura yang dikupas tebal, pisifera tanpa kulit, dan kelapa tenu, yang merupakan hibrida dari keduanya. Tanaman Tenera sangat kurus dikuliti dan memiliki kandungan minyak yang tinggi namun jarang ditemukan di alam bebas. Setelah tahun 1945, pembentukan program berskala besar untuk pengembangan varietas tenera mulai memberikan hasil yang positif. Saat ini, umum untuk menyebutkan tenera sebagai DxP, karena buah yang dihasilkan melalui penyerbukan pisifera ke bunga dura memberi hibrida tenu, yang merupakan kelapa sawit komersial yang digunakan untuk produksi minyak sawit. Meskipun hasil yang dihasilkan oleh varietas tenera bergantung pada genetika mereka, mereka memberikan hasil minyak per hektar tertinggi dibandingkan dengan tanaman lainnya. Dua varietas minyak diekstraksi minyak kelapa sawit dan minyak inti sawit. Minyak

2 4 biji sawit tidak memiliki karotenoid, tidak merah, dan memiliki kandungan lemak jenuh 81%, sedangkan minyak kelapa sawit yang diperoleh dari pulp buah memiliki kandungan karoten tinggi, warna merah yang berbeda, dan kandungan yang jauh lebih rendah (41%) jenuh. Tabel II.1 Komposisi Asam Lemak Jenuh dan Asam Lemak Tidak Jenuh Asam Lemak Jumlah Atom C Minyak Sawit (%) Asam Lemak Jenuh Oktanoat Dekanoat Laurat Miristat Palmitat Stearat Asam Lemak Tidak Jenuh Oleat Linoleat Linolenat Walaupun kadar asam lemak jenuh dalam minyak sawit mencapai 50%, tapi kenyataan menunjukkan bahwa minyak sawit merupakan minyak yang istimewa sebab penggunaannya tidak menimbulkan gangguan arteri. Dari serangkaian percobaan membuktikan bahwa asam lemak jenuh yang berantai panjang (mengandung atom C lebih dari 20), lebih besar kemungkinannya menyebabkan penggumpalan darah dibandingkan yang berantai pendek. Produksi Refined Bleached Deodorized Palm Oil(RBDPO) Pemurnian CPO menggunakan pemilahan fisik/uap di mana distilasi uap digunakan untuk memisahkan asam lemak bebas di bawah suhu dan vakum tinggi terdiri dari dua proses utama sebagai berikut. CPO yang diekstrak secara komersial dari TBS walaupun dalam jumlah kecil mengandung komponen dan pengotor yang tidak diinginkan. Komponen ini termasuk serat mesokrap, kelembaban, bahanbahan tidak larut, asam lemak bebas,

3 5 phospholipida, logam, produk oksidasi, dan bahanbahan yang memiliki bau yang kuat. Sehingga diperlukan proses pemumiansebelum digunakan. Pemurnian CPO dapat dilakukan dengan duametode yaitupemurnian fisik dan pemurnian kimiawi. Perbedaan utama duajenis pemurnian ini ada pada cara menghilangkan asam lemak bebas. Akan tetapi kedua metode dapat menghasilkan refined bleached deodorizedpalm oil (RBDPO) yang memiliki kualitas dan stabilitas yang diinginkan. Metode pemurnianyang pertama adalah pemumian fisik yangmerupakan metode pemumian yang lebih popular karena lebih efektif dan efisien. Sebelum proses penyulingan sebenarnya dilakukan, CPO diolah dengan asam fosfat untuk menghilangkan kotoran seperti gusi dan trace metal. Teknik pemutihan kemudian digunakan kemudian digunakan untuk menghilangkan asam fosfat dan isinya di bawah vakum, diikuti dengan metode filtrasi. Limbah padat berupa lumpur dibuang dan dikuburkan di tempat pembuangan akhir. Pada tahap ini, uap diperkenalkan di bawah kondisi vakum untuk mengupas minyak pretrated dari asam lemak bebas volatil, senyawa odoriferous, dan pigmen yang tidak stabil. Distilasi untuk proses deodorisasi akan membentuk sumber efluen minyak kelapa sawit (PORE). Destilasi memiliki kandungan asam lemak bebas sekitar 8090%. Setelah proses penyulingan, minyak tersebut dikenal sebagai olahan halus, dikelantang dan dihilangkan minyak kelapa sawit (RBDPO). Proses selanjutnya juga sebagai fraksinasi RBDPO akan memisahkan palm olein dan stearin berdasarkan titik lebur yang berbeda dari masingmasing komponen. Penambahan asam fosfat berguna untuk mengendapkan fosfatida yang tidak larut air. Sedangkan fungsi bleachingearth adalah (1) menyerap pengotor yang tidak: diinginkan seperti logam, air, bahan tidak larut, sebagian karotena dan pigmen lainnya, (2) mengurangi produk oksidasi, (3) menyerap fosfolipid yang diendapkan oleh asam fosfat, dan (4) memisahkan asam fosfat berlebih setelah proses degumming. Pemisahan asam fosfat secara sempuma sangat penting, karena keberadaan asam fosfat dapat menyebabkan meningkatnya asam lemak bebas minyak yang dihasilkan. II.2 Proses Pengolahan Kelapa Sawit Pengolahan Tandan Buah Segar (TBS) di pabrik bertujuan untuk memperoleh minyak sawit yang yang berkualitas baik. Proses tersebut berlangsung cukup dan memerlukan control yang cermat, mulai dari pengangkutan TBS atau brondolnya dari tempat pengumpulan hasil ke pabrik sampai dihasilkannya minyak sawit dan hasil sampingnya.

4 6 Menurut Basiron (2005), pengolahan buah sawit menjadi CPO dilakukan dalam beberapa tahap yaitu penerimaan tandan buah segar (TBS), perebusan, perontokan, pelumatan, ekstraksi minyak dan klarifikasi. 1. Penerimaan Tandan Buah Segar Tandan Buah Segar (TBS) dikelola dengan baik untuk menghindari kerusakan pada buah yang dapat menyebabkan rendahnya kualitas minyak yang dihasilkan. 2. Perebusan Perebusan dilakukan menggunakan uap pada tekanan 3 kg/cm 2 pada suhu C selama 1 jam. Proses ini dilakukan untuk mencegah naiknya jumlah asam lemak bebas karena reaksi enzimatik, mempermudah perontokan buah, dan mengkondisikan inti sawit untuk meminimalkan pecahnya inti sawit selama pengolaban berikutnya. 3. Perontokan Tujuan dari perontokan adalah memisahkan buah yang sudah direbus dari tandannya. Perontokan dilakukan dengan dua cara yaitu penggoyangan dengan cepat dan pemukulan. 4. Pelumatan Pelumatan dilakukan untuk memanaskan buah kembali memisahkan perikrap dari inti, dan memecah sel minyak sebelum mengalami ekstraksi. Kondisi terbaik pelumatan adapada suhu C selama 20 menit. 5. Ekstraksi minyak Ekstraksi minyak biasanya dilakukan dengan mesin pres akan menghasilkan dua kelompokproduk yaitu: (1) campuran antara air, minyak dan padatan (2) cake yang mengandung serat dan inti. 6. Klarifikasi Minyakkasar hasil ekstraksi akan memiliki komposisi 66% minyak, 24% air, dan 10% padatan bukan minyak (nonoily solids,nos). Karena kandungan padatannya cukup tinggi, maka harus dilarutkan dengan air untuk mendapatkan pengendapan yang diinginkan. Setelahdilarutkan, minyak kasar disaring untuk memisahkan bahan berserat. Produk kemudian diendapkan untuk memisahkan minyakdan endapan. Minyak pada bagian atas

5 7 diambil dan dilewatkan pada pemumi setrifugal yang diikuti oleh pengering vakum. Selanjutnya didinginkan sebelum disimpan dalam tangki penyimpan. II.3 Komposisi Kimia Minyak Kelapa Sawit Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80% perikarp dan 20% buah yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam perikarp sekitar 3440%. Minyak kelapa sawit adalah minyak semi padat yang mempunyai komposisi yang tetap. Ratarata komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dapat dilihat pada tabel berikut ini, bahan yang tidak dapat disabunkan jumlahnya sekitar 0,3%. Tabel II.3.1 Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti kelapa sawit Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit (%) Minyak Inti Sawit (%) Asam kaprilat 37 Asam kaproat 37 Asam laurat 4652 Asam miristat 1,12, Asam palmitat ,59 Asam stearat 3,64,7 12,5 Asam oleat Asam linoeat 711 0,52 Tabel II.3.2 Sifat fisika dan kimia dari kelapa sawit Sifat Minyak Sawit Minyak Inti Sawit Bobot jenis pada suhu kamar 0,900 0,900 Indeks bias D 40⁰ C 1,45651,4585 1,45651,4585 Bilangan iodium Bilangan penyabunan Minyak inti sawit yang baik. Berkadar asam lemak bebas yang rendah dan berwarna kuning terang serta mudah dipucatkan. Bungkil inti sawit diinginkan berwarna relatif terang

6 8 dan nilai gizi serta kandungan asam aminonya tidak berubah. Komposisi ratarata inti sawit dapat dilihat pada tabel berikut: Tabel II.3.3 Komposisi Biji Inti Sawit Komposisi Jumlah Minyak Air 6 8 Protein 7,5 9,0 Extractable non nitrogen Selulosa 5 Abu 2 Terdapat variasi komposisi inti sawit dalam hal padatan non minyak dan non protein. Bagian yang disebut Extractable nonprotein yang mengandung sejumlah sukrosa, gula pereduksi dan pati tetapi dalam beberapa contoh tidak mengandung. Warna minyak ditentukan oleh adanya pigmen yang masih tersisa setelah proses pemucatan karena asamasam lemak dan gliserida tidak berwarna. Warna orange dan kuning disebabkan adanya pigmen karoten yang larut dalam minyak. Bau dan flavor dalam minyak terdapat secara alami, jika terjadi akibat adanya asamasam lemak berantai pendek akibat kerusakan minyak, sedangkan bau yang khas dari minyak kelapa sawit ditimbulkan oleh persenyawaan titik cair yang berbedabeda. II.4 Standar Mutu Minyak Standar mutu adalah merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu yaitu: bilangan iodium, kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas, warna dan bilangan peroksida, dll. Minyak kelapa sawit merupakan salah satu bahan baku utama minyak goreng. Minyak sawit terutama dikenal sebagai bahan mentah dan lemak pangan yang digunakan untuk menghasilkan minyak goreng, shortening, margarine dan minyak makan lainnya.

7 9 Ada beberapa standar mutu yang dipakai untuk menentukan kualitas dari minyak sawit, yaitu antara lain: standar mutu PORAM dan MEOMA. Sebagai acuan standar mutu minyak sawit dan hasil olahan minyak sawit digunakan standar PORAM. Tabel II.4.1 Standar Mutu MEOMA Karakteristik Minyak Inti Sawit Keterangan Asam lemak bebas (sebagai laurat) 5,0% Maksimum Kadar air 0,5% Maksimum Bilangan iodium (wijs) 18 mg/gr Saat dalam kapal (FOSFA Internasional, 2001) Rendahnya mutu minyak sawit sangat ditentukan oleh banyak faktor. Faktorfaktor tersebut dapat langsung dari sifat induk pohonnya, penanganan pasca panen, atau kesalahan selama pemrosesan dan pengangkutan. Selain itu, ada beberapa faktor yang langsung berkaitan dengan standar mutu minyak sawit seperti di bawah ini: Free Fatty Acid (FFA) (Asam Palmitat) Moisture % impurities (M&I) Peroxide value DOBI Melting point Cloud point M. Pt (AOCS) Colour (5 1 / 4 Lovibond Cell) Saponifiable Matter Dari beberapa faktor yang berkaitan dengan standar mutu minyak sawit tersebut, didapat hasil dari pengolahan kelapa sawit, seperti di bawah ini: Crude Palm Oil Crude Palm Stearin RBDPO RBD Olein

8 10 RBDPS Palm Kernel Oil Palm Kernel Fatty Acid Palm Kernel Palm Kernel Expeller (PKE) Palm Cooking Oil Refined Palm Oil (RPO) Refined Bleached Deodorized Oil (ROL) Refined Bleached Deodorized Stearin (RPS) Palm Kernel Pellet Palm Kernel Shell Charcoal( Adanya kandungan bagian yang tampak memadat pada minyak goreng yang disimpan pada suhu agak rendah, tidak mengindikasikan bahwa kualitas minyak goreng tersebut rendah atau telah mengalami kerusakan. Umumnya minyak goreng sawit juga tidak mengandung bahan pengawet, karena secara alami sudah mengandung vitamin E yang dapat berfungsi sebagai pengawet atau antioksidan. Spesifikasi standar mutu internasional yang meliputi kadar ALB, air, kotoran, logam besi, logam tembaga, peroksida dan ukuran pemucatan. Kebutuhan mutu minyak sawit yang digunakan sebagai bahan baku industri pangan dan non pangan masingmasing berbeda. Oleh karena itu, keaslian, kemurnian, kesegaran, maupun aspek higienisnya harus lebih diperhatikan. ( Tabel II.4.2 Standar Mutu Minyak Sawit, Minyak Inti Sawit dan Inti Sawit Karakteristik Minyak Sawit Inti Sawit Asam lemak bebas 5% 3,5% Kadar kotoran 0,5% 0,02% Kadar zat menguap 0,5% 7,5% Bilangan peroksida 0,5% Bilangan iodium 6 meq Logam (Fe, Cu) Lovibond Mg/g Minyak Inti Sawit 3,5% 0,02% 0,2% 2,2 meq 10,5 18,5 Keterangan

9 11 Kadar minyak % Kontaminasi 6% Kadar Pecah 15% Minyak sawit diperoleh dari lapisan serabut atau kulit buah melalui proses pengolahan yang disebut dengan minyak sawit mentah atau Crude Palm Oil (CPO) yang berwarna kuning kecoklatan. Ada beberapa varietas tanaman kelapa sawit yang telah dikenal. Varietasvarietas tersebut dapat dibedakan berdasarkan tebal tempurung dan daging buah, varietas tersebut antara lain: 1. Dura 2. Psifera 3. Maco carya 4. Tenera 5. Dwikkawakka II.5 Bilangan Iodium II.5.1 Pengertian Bilangan Iodium Bilangan iodium ialah banyaknya gram iodium yang dapat bereaksi dengan 100 gram lemak. Jadi makin banyak ikatan rangkap, makin besar bilangan iodium. Seperti halnya lipid pada umumnya, lemak atau gliserida asam lemak pendek dapat larut alam air, sedangkan gliserid asam lemak panjang tidak larut. Semua gliserida larut dalam ester, kloroform atau benzen. Alkohol panas adalah pelarut lemak yang baik. Dengan proses hidrolisis lemak akan terurai menjadi asam lemak dan gliserol. Proses ini dapat berjalan dengan menggunakan asam, basa atau enzim tertentu. Proses hidrolisis yang menggunakan basa menghasilkan gliserol dan garam asam lemak atau sabun. Oleh karena itu proses hidrolisis yang menggunakan basa disebut proses penyabunan. Jumlah mol basa yang digunakan dalam proses penyabunan ini tergantung pada jumlah mol asam lemak. Asam lemak yang tidak jenuh dalam minyak dan lemak mampu menyerap sejumlah iodium dan membentuk senyawa yang jenuh. Besarnya jumlah iodium yang diserap menunjukkan banyaknya ikatan rangkap atau ikatan tidak jenuh. Bilangan iodium dinyatakan sebagai jumlah gram iodium yang diserap oleh 100 gram lemak/ minyak.

10 12 Kecepatan reaksi antara asam lemak tidak jenuh dengan halogen tergantung pada macam halogen dan struktur dari asam lemak. Dalam urutan iod > brom > flour > klor, menunjukkan bahwa semakin kekanan reaktivitasnya semakin bertambah. Penentuan bilangan iodium biasanya menggunakan cara Hanus, Kaufmann, dan Wijs. Perhitungan bilangan iodium dari masingmasing cara tersebut adalah sama. Semua cara ini berdasarkan atas prinsip titrasi, di mana pereaksi halogen berlebih ditambahkan pada contoh yang diuji. Setelah reaksi sempurna, kelebihan reaksi ditetapkan jumlahnya dengan titrasi. Angka iodium mencerminkan ketidakjenuhan asam penyusun minyak dan lemak. Asam lemak tidak jenuh mampu mengikat iodium dan membentuk senyawaan yang jenuh. Banyaknya iodium yang diikat menunjukkan banyaknya ikatan rangkap. Angaka iodium dinyatakan sebagai banyaknya gram iodium yang diikat oleh 100 gram minyak atau lemak. Penentuan angka iodium dapat dilakukan dengan cara Hanus atau cara Kaufmann dan Von Hulb atau cara Wijs. Bilangan iodium berbanding langsung dengan derajat ketidakjenuhan. Bilangan iodium yang tinggi didikasikan ketidakjenuhan yang tinggi pulak. Ini juga berguna sebagai indikator dari bentuk lemak, bilangan iodium lemak yang lemak, sebagai derajat dari pertambahan hidrogenasi, bilangan iodium berkurang. II.5.2 Cara Wijs Ketepatan dari penentuan bilangan iodium dapat dipengaruhi oleh massa yang panjang dari reagen wijs, atau larutan tiosulfat. Biasanya reagen wijs dan hanus begitu baik dalam reaksinya ketika digunakan dengan sterol, beberapa pengganti menggantikan penambahan yang diinginkan. Dianjurkan untuk menguragi pelarut toksik, seperti sikloheksan, dapat digunakan metode wijs. Bagaimanapun, alternatif ini dilaporkan untuk memberikan penilaian yang tinggi dalam minyak dari bilangan iodium yang rendah seperti pada inti sawit atau kelapa sawit. Pembuatan Larutan Wijs Pereaksi wijs yang terdiri dari larutan 16 gram iodium monoklorida dalam 1000 ml asam asetat glasial. Cara lain yang lebih baik untuk membuat larutan ini yaitu dengan melarutkan 13 gram iodium dalam 1000 ml asam asetat glasial, kemudian dialirkan gas klor sampai terlihat perubahan warna yang menunjukkan bahwa jumlah gas klor yang dimasukkan sudah cukup. Pembuatan larutan ini agak sukar, dan bersifat tidak tahan lama. Larutan ini sangat

11 13 peka terhadap cahaya dan panas serta udara sehingga harus disimpan di tempat yang gelap, sejuk dan tertutup rapat. Prosedur : Contoh minyak telah disaring ditimbang sebanyak 0,1 0,5 gram di dalam erlenmeyer 500 ml yang bertutup, kemudian ditambahkan 20 ml karbon tetraklorida sebagai pelarut. Ditambahkan 25 ml larutan wijs dengan pipet, dengan kelebihan volume pereaksi sekitar 50 60%. Dengan cara yang sama dibuat juga larutan blanko. Erlenmeyer disimpan di tempat gelap pada suhu 25 C selama 30 menit. Akhirnya ditambahkan 25 ml larutan kalium iodida 15% dan 100 ml air. Kemudian, botol ditutup serta dikocok dengan hatihati. Titrasi dilakukan dengan larutan natrium thiosulfat 0,1034 N dengan menggunakan indikator larutan pati. II.5.3 Titrasi Iodometri Titrasi iodometri dapat dilakukan tanpa indikator dari luar karena warna I 2 yang dititrasi itu akan lenyap bila titik akhir tercapai, warna itu mulamula coklat agak tua, menjadi lebih muda, lalu kuning, kuningmuda dan seterusnya, sampai akhirnya lenyap. Namun lebih mudah dan lebih tegas bila ditambahkan amilum ke dalam larutan sebagai indikator. Amilum dengan I 2 membentuk suatu kompleks berwarna biru tua yang masih sangat jelas sekalipun I 2 sedikit sekali. Pada titik akhir, yod yang terikat itupun hilang bereaksi dengan titran sehingga warna biru lenyap mendadak dan perubahan warnanya tampak sangat jelas. Penambahan amilum ini harus menunggu sampai mendekati titik akhir titrasi (bila yod sudah tinggal sedikit yang tampak dari warnanya yang kuningmuda). Maksudnya ialah agar amilum tidak membungkus yod dan menyebabkannya sukar lepas kembali. Hal itu akan berakibat warna biru sulit sekali lenyap sehingga titik akhir tidak kelihatan tajam lagi. Bila yod masih banyak sekali bahkan dapat menguraikan amilum dan hasil penguraian ini mengganggu perubahan warna pada titik akhir titrasi. II.5.4 Pengaruh Bilangan Iodium terhadap Mutu Minyak Kelapa Sawit Bilangan iodium menyatakan derajat ketidakjenuhan asam lemak penyusun minyak. Asam lemak tidak jenuh mampu mengikat iodium dan membentuk persenyawaan yang jenuh. Banyak iodium yang diikat menunjukkan banyaknya ikatan rangkap di mana asam lemak tidak jenuh mampu mengikat iodium dan membentuk persenyawaan yang jenuh. Adanya