BAB I SOLVENT EXTRACTION

Transkripsi

1 BAB I SOLVENT EXTRACTION 1.1 Pengertian Solvent extracted Solvent extracted adalah suatu metode yang digunakan untuk mengekstraksi minyak dengan bantuan pelarut organik (Anggorodi, 1985) teknik pemisahannya menyangkut distribusi suatu zat terlarut (solut) diantara dua fasa cair yang tidak saling bercampur. Cara ini akan mengakibatkan bahwa beberapa konstituen akan pindah dari pelarut pertama ke pelarut kedua. Metode solvent extracted telah banyak digunakan untuk melepaskan lemak/minyak kacang kedelai, minyak kelapa dan sebagian besar biji-bijian. Solvent process dapat dijadikan sebagai metode alternatif untuk mengekstraksi minyak disamping menggunakan metode mechanical extracted. Proses ekstraksi lemak menggunakan metode solvent extracted pada prinsipnya memiliki kesamaan dengan teknik penentuan lemak kasar. Perbedaannya, pada metode ini pada umumnya dilakukan pada skala yang lebih besar. Pelarut yang digunakan juga umumnya tidak menggunakan eter, melainkan menggunakan heksana. Penggunaan pelarut heksana memiliki kelebihan dan kekurangan. Salah satu kekurangan dari pelarut heksana yaitu menimbulkan efek negatif berupa penyakit dan pencemaran udara. Pelarut heksana merupakan materi yang mudah terbakar dan memiliki biodegradabilitas yang rendah. Oleh karena itu diperlukan alternatif yang lebih aman. Etanol dan isopropil alkohol dapat digunakan sebagai alternatif heksana, mengingat heksana merupakan materi yang sangat mudah terbakar dan biodegradabilitasnya rendah, beresiko menimbulkan penyakit dan menyebabkan pencemaran udara. Untuk menghasilkan ekstraksi lemak yang sempuma, sejumlah lemak harus ditambahkan. 1.2 Preparasi Sampel Preparasi sampel untuk ektraksi solven biasanya meliputi beberapa tahap: a. Pengeringan Sampel Sampel perlu dikeringkan sebelum ekstraksi solven, karena beberapa pelarut organik tidak bisa berpenetrasi dengan baik bila ada air dalam sampel makanan, sehingga ekstraksi menjadi tidak efisien. 1

2 b. Pengecilan Ukuran Partikel Sampel kering biasanya perlu dihaluskan sebelum ekstraksi solven untuk menghasilkan sampel yang homogen dan meningkatkan luas permukaan lemak. Penghalusan sering dilakukan pada suhu rendah untuk mengurangi oksidasi lemak. c. Hidrolisis Asam Beberapa jenis makanan mengandung lemak yang membentuk kompleks dengan protein (lipoprotein) atau polisakarida (glikolipid). Untuk menentukan kadar senyawa ini, perlu dilakukan pemutusan ikatan antara lemak dan komponen non-lemak sebelum ekstraksi solven. Hidrolisis asam umumnya dilakukan untuk melepaskan lemak terikat sehingga lebih mudah terekstraks, misalnya dengan mendigesti sampel selama 1 jam dengan HCl 3 N. d. Pemilihan Solven Solven ideal untuk ekstraksi lemak harus mampu secara sempurna mengesktraksi semua komponen lemak dari makanan, dan meninggalkan komponen selain lemak. Efisiensi solven tergantung polaritas lemak yang ada. Lemak polar (seperti glikolipid atau fosfolipid) lebih mudah larut dalam solven yang lebih polar (alkohol) dari pada dalam solven non-polar (seperti heksan). Sebaliknya lemak nonpolar (seperti triasilgliserol) lebih mudah larut dalam solven nonpolar disbanding dalam solven polar. Fakta bahwa lemak yang berbeda mempunyai polaritas yang berbeda menyebabkan tidak mungkin menggunakan pelarut organik tunggal untuk mengesktraksi semuanya. Sehingga penentuan kandungan lemak total menggunakan ekstraksi solven tergantung pada pelarut organik yang digunakan untuk ekstraksi. Selain pertimbangan di atas, solven juga harus murah, mempunyai titik didih rendah (sehingga mudah dipisahkan dengan evaporasi), non-toksik dan tidak mudah terbakar. Pelarut yang biasa digunakan untuk penentuan kadar lemak total dalam makanan adalah etil eter, petroleum eter, pentan dan heksan. 1.3 Macam-macam Ekstraksi Solven Macam-macam Ekstraksi Solven, yaitu: a. Batch Solvent Extraction Metode ini dilakukan dengan mencampur sampel dan solven dalam wadah yang sesuai (misalnya corong pisah). Wadah dikocok kuat, solven organik dan fase air dipisahkan (oleh gravitasi atau dengan sentrifugasi). Fase air dihilangkan, dan konsentrasi lemak ditentukan dengan menguapkan solven dan mengukur massa lemak yang tersisa. % lemak = 100 x (berat lemak / berat sampel) 2

3 Prosedur ini harus diulang beberapa kali untuk meningkatkan efisiensi proses ekstraksi. Fase air diekstraksi kembali dengan solven baru, kemudian semua fraksi solven dikumpulkan dan kadar lemak ditentukan dengan penimbangan setelah solven diuapkan. b. Semi-Continuous Solvent Extraction Alat yang paling sering digunakan dalam metode ini adalah soxhlet, dimana efisiensi ekstraksi lebih baik dari pada metode Batch Solvent Extraction. Sampel dikeringkan, dihaluskan dan diletakkan dalam thimble berpori. Thimble diletakkan dalam alat soxhlet yang dihubungkan dengan kondensor. Labu soxhlet dipanaskan, solven menguap, terkondensasi dan masuk ke bejana ekstraksi yang berisi sampel, dan mengesktraksi sampel. Lemak tertinggal di labu karena perbedaan titik didih. Pada akhir ekstraksi, solven diupakan dan massa lemak yang tersisa ditimbang. Prosedur: 1. Timbang kurang lebih 2 gr sampel, masukkan dalam timble ekstraksi. 2. Timbang labu ekstraksi yang telah dikeringkan. 3. Masukkan eter anhidrat dalam labu didih (labu ekstraksi). 4. Rangkai alat: labu didih, labu soxhlet, kondensor. 5. Lakukan ekstraksi dengan kecepatan tetesan solven dari kondensor 5-6 tetes per detik selama 4 jam. 6. Keringkan labu didih yang berisi ekstrak lemak di oven pada 100 o C selama 30 min, dinginkan di desikator dan timbang. % lemak = 100 x (berat lemak/berat sampel) c. Continuous Solvent Extraction Metode Goldfish merupakan metode yang mirip dengan metode soxhlet kecuali labu ekstraksinya dirancang sehingga solven hanya melewati sampel, bukan merendam sampel. Hal ini mengurangi waktu yang dibutuhkan untuk ekstraksi, tapi dengan kerugian bisa terjadi saluran solven dimana solven akan melewati jalur tertentu dalam sampel sehingga ekstraksi menjadi tidak efisien. Masalah ini tidak terjadi pada metode soxhlet, karena sampel terendam dalam solven. 3

4 d. Accelerated Solvent Extraction Efisiensi ekstraksi solven dapat ditingkatkan dengan melakukannya pada suhu dan tekanan tinggi. Efektivitas solven untuk ekstraksi lemak dari sampel makanan meningkat dengan peningkatan temperatur, namun tekanan juga harus ditingkatkan untuk menjaga solven tetap dalam keadaan cair. Hal ini akan mengurangi jumlah pelarut yang dibutuhkan sehingga menguntungan dari sisi lingkungan. Sudah tersedia instrumen untuk ekstraksi lemak pada suhu dan tekanan tinggi. e. Supercritical Fluid Extraction Ekstraksi solven dapat dilakukan dengan alat khusus menggunakan CO 2 superkritik sebagi pelarut, yang sangat ramah lingkungan karena tidak menggunakan pelarut organik. Bila CO 2 ditekan dan dipanaskan di atas temperatur kritis tertentu, akan menjadi cairan superkritik, yang mempunyai karakteristik gas maupun cairan. Karena CO 2 berbentuk gas maka mudah berpenetrasi ke dalam sampel dan mengekstraksi lemak, dan karena juga berbentuk cair maka CO 2 dapat melarutkan sejumlah besar lemak (terutama pada tekanan tinggi). Prinsip dari alat ini adalah, sampel makanan dipanaskan dalam bejana bertekanan tinggi kemudian dicampur dengan cairan CO 2 superkritik. CO 2 mengekstraksi lemak dan membentuk lapisan solven terpisah dari komponen air. Tekanan dan suhu solven kemudian diturunkan menyebabkan CO 2 berubah menjadi gas, sehingga menyisakan fraksi lemak. Kandungan lemak dalam makanan dihitung dengan menimbang lemak yang terekstraksi, dibandingkan dengan berat sampel. 4

5 BAB II PENERAPAN SOIL EXTRACTION PADA INDUSTRI KELAPA SAWIT Buah sawit (Elais Gueenensis Jacq.) banyak dibudidayakan di perkebunan-perkebunan, di antaranya adalah jenis Dura, Psifera, dan Tenera. Bagian buahnya terdiri dari eksokarp (kulit paling luar), mesokarp (serabut, mirip serabut kelapa), endocarp (tempurung) dan kernel (inti sawit). Pengolahan bagian serabutnya (endocarp) dengan cara ekstraksi dapat menghasilkan Crude Palm Oil (CPO), sedangkan pengolahan bagian kernel (inti) dapat menghasilkan Palm Kernel Oil (PKO). 2.1 PKO Palm kernel Oil (PKO) adalah minyak yang dihasilkan dari inti sawit. Proses awalnya sama seperti pengolahan kelapa sawit menjadi CPO. Pada pengolahan kelapa sawit menjadi PKO setelah proses pengepresan maka terjadi pemisahan antara minyak sawit dengan kernel, sabut dan ampasnya. Kebanyakan ampas kelapa sawit disamakan dengan ampas kelapa (copra expeller). Padahal pada kenyataannya berbeda. Ampas kelapa sawit yang sering disebut dengan Palm Kernel Crushers adalah hasil akhir dari pengolahan palm kernel oil dan biasanya sering digunakan sebagai bahan pembuat makanan ternak diberbagai Negara misanya Brazil. Salah satu cara yang dapat digunakan untuk mengolah palm kernel oil adalah solvent extraction. Solvent extraction sendiri merupakan salah satu cara yang digunakan untuk mengolah palm kernel oil yang dapat dijabarkan sebagai berikut: 1. Kernel Pretreatement a. Cleaning (Pembersihan) Pemisahan seluruh zat zat asing seperti pasir, kandungan logam yang dapat menyebabkan kerusakan pada mesin. Hal ini dilakukan dengan menggunakan magnetic separator dan fibrating secreen. b. Flaking Dilakukan dengan cara memecahkan kernel menjadi butiran kecil dengan menggunakan swinging hammer dan breaker boiler. Hal ini dilakukan untuk mempermudah proses pemecahan dan pengepresan. 5

6 c. Cooking 2. Oil Extraction Solvent Extraction PKE (palm kernel expeller) yang telah di panaskan, di ekstraksi dengan menggunakan N-Hexane pada alat ekstraksi. Dapat pula dilakukan dengan proses perendaman dan penyaringan. Penyaringan hexane di pompakan pada meal dan selanjutnya disaring dengan menggunakan kertas saring. Perendaman kernel meal dimasukkan pada extractor, lalu hexane dialirkan dalam elevator tersebut. Biarkan hingga keseluruhan minyak pangan dalam kernel meal larut. Solvent recovery from meal hexane dihilangkan dari deffated meal dalam toaster. Setelah seluruh hexane menguap, maka akan didapat pellet yang baik dan terbebas dari Hexane yang dikenal dengan palm kernel expeller yang selanjutnya dapat disimpan dan siap untuk di pasarkan. 6

7 DAFTAR PUSTAKA Dr.RH: Analisis Makanan 3. Analisis Lemak Husni, Ahmad INDUSTRI PENGOLAHAN CRUDE PALM OIL (CPO). diakses pada tanggal 14 Dessember 2012 Priyono Solvent Extracted. Diakses pada tanggal 2 November

8 PAPER PENGELOLAAN B3 DAN LIMBAH B3 SOLVENT EXTRACTION DISUSUN OLEH KELOMPOK 5 Gradian Reza Adelina Ramba Atika Tamiya R Vera Eva Yanthi M. Yusuf Yeyen Ekandari Teknik Lingkungan Fakultas Teknik Universitas Mulawarman Samarinda