FAKTOR BERAT KETAM DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN MINYAK KELAPA ABSTRAK

Transkripsi

1 FAKTOR BERAT KETAM DAN WAKTU FERMENTASI TERHADAP PEROLEHAN MINYAK KELAPA Halim Zaini 1*, Zahra Fona 1, Leni Maulinda 2 1 Jurusan Teknik Kimia, Politeknik Negeri Lhokseumawe 2 Jurusan Teknik Kimia, Universitas Malikussaleh halimzaini60@gmail.com ABSTRAK Perolehan minyak kelapa dengan cara kering dan basah hasilnya kurang efektif dan kurang efisien dari segi proses, energi dan biaya. Penelitian ini menggunakan metode fermentasi sebagai metode alternatif untuk menghasilkan minyak kelapa yang efektif dan sederhana menggunakan ketam yuyu sebagai sumber enzim dan santan kelapa sebagai bahan utama. Penelitian ini dilakukan dengan memvariasikan berat ketam 2.50 gram, 5.00 gram, 7.50 gram dan waktu inkubasi (fermentasi) 36 jam, 42 jam, 48 jam untuk menghasilkan rendemen, kadar air dan kandungan asam lemak bebas yang rendah. Setelah proses fermentasi terbentuk tiga lapisan, yaitu air pada lapisan bawah, minyak pada lapisan tengah dan lapisan skim protein paling atas. Kualitas minyak kelapa hasil fermentasi memenuhi standar SII dimana minyak yang dihasilkan berwarna kuning cerah, kadar air < 0.5% dan kadar asam lemak bebas < 5%. Hasil kuantitatif diperoleh pada berat ketam yuyu 7.50 gram dan waktu fermentasi 48 jam dengan kadar minyak sebesar 22.9%, kadar air 0.049%, dan kadar asam lemak bebas 0.82%. Kata kunci: asam lemak bebas, enzim, fermentasi, ketam yuyu, minyak kelapa ABSTRACT The obtain of coconut oil with dry and wet way less effective and less efficient in terms of process, energy and cost. This research used fermentation as an alternative method to produce coconut oil in effective and efficient used crabs as a source of enzymes and coconut milk as the main raw. The research was conducted by varying the weight of the crabs 2.50 grams, 5.00 grams, 7.50 grams, and incubation time (fermentation) 36 hours, 42 hours, 48 hours to produce yield, water content and less of free fatty acid content. After the fermentation process occurs there layers, water form at the bottom layer, oil at the middle layer and protein skim at the top layer. The quality of fermented coconut oil suit with coconut SII standard where the oil is bright yellow, water content < 0.5%, and free fatty acid levels < 5%. Quantitative results of the maximum occurs at 7.50 gram weight of crabs and fermentation time of 48 hours with the oil content of 22.9%, 0.049% water content, and the content of free fatty acids 0.82%. Keywords: free fatty acid, enzyme, fermentation, yuyu crabs, coconut oil 1

2 PENDAHULUAN Indonesia sangat kaya akan sumber daya alam baik sumber daya yang tidak bisa diperbaharui maupun yang bisa diperbaharui. Salah satu sumber daya alam yang bisa diperbaharui adalah hasil perkebunan atau pertanian antara lain tanaman kelapa yang daging buahnya dapat diolah menghasilkan minyak kelapa. Secara komersial daging buah kelapa dapat diekstraksi kandungan minyaknya menjadi produk berupa minyak kelapa melalui berbagai proses seperti pengepresan, sangrai dan fermentasi. Metode yang paling tua dalam pembuatan minyak kelapa adalah cara kering dengan cara pengepresan daging buah kelapa. Metode ini mempunyai kelemahan yaitu berupa ampas yang masih mengandung minyak dan dalam prosesnya membutuhkan energi yang besar. Metode lainnya adalah cara basah dimana daging buah kelapa diubah menjadi santan kelapa dan selanjutnya dilakukan pemanasan hingga diperoleh minyak kelapa. Metode ini juga memiliki kelemahan yaitu memerlukan energi yang besar dalam proses pembuatan sehingga kurang efisien dan ekonomis. Metode alternatif untuk pembuatan minyak yang lebih efektif dan lebih efisien dibandingkan dengan metode kering dan metode basah adalah metode fermentasi. Metode fermentasi dapat menghasilkan rendemen minyak kelapa yang lebih besar dan dalam prosesnya tidak membutuhkan energi yang besar. Menurut Salya (1982) kegiatan atau proses untuk mendapatkan minyak kelapa secara umum ada dua metode yaitu dengan metode kering (dry Process) dengan bahan baku berupa kopra yang biasa dilakukan pada industri minyak kelapa dan dengan metode basah (wet process) menggunakan bahan baku daging buah kelapa segar dimana selama proses berlangsung ditambahkan air dan biasanya dilakukan dalam skala kecil atau skala rumah tangga (home industry). Menurut MAPI (2006), teknologi pembuatan minyak kelapa ada cara basah tradisional, fermentasi, cara kering pengepresan bungkil kelapa. Menurut Soraya (2004) proses basah dilakukan dengan cara memanaskan santan kental hasil ekstraksi parutan kelapa dengan air, sehingga terpisah antara minyak dengan blondonya atau protein. Kelemahan cara ini adalah masih banyaknya minyak yang tertinggal di dalam blondonya. Selain itu mutu minyak yang dihasilkan kurang bagus, masih banyak mengandung asam lemak bebas dan berbau tengik karena selama proses pembuatannya menggunakan suhu tinggi. Ditinjau dari segi pembiayaan pembuatannya kurang ekonomis karena memerlukan bahan bakar yang tidak sedikit. Proses kering adalah proses pembuatan minyak kelapa dimana selama proses berlangsung tidak ada penambahan air. Proses ini lazim digunakan dalam skala besar atau skala industri. Minyak kelapa diperoleh dari hasil pengepresan daging buah kelapa kering. Proses pembuatan minyak kelapa dengan cara ini dibandingkan dengan cara basah lebih efektif dalam hal waktu dan efisien dalam hal energi. Menurut Ketaren (2008) pembuatan minyak kelapa dalam skala industri dan skala rumah tangga sudah lazim 2

3 dilakukan dengan cara pengepresan dan pemasakan. Baswardojo (2005), menjelaskan bahwa minyak kelapa dapat dibuat dengan banyak metode atau gabungan dari semua metode yang ada secara runut dan harmonis. Adapun metode yang dimaksud metode basah, metode fermentasi, metode pancingan, metode penambahan enzim, metode dingin dan segar dan metode kering. Menurut Huda (2009), minyak kelapa merupakan minyak yang dihasilkan dari daging buah kelapa. Secara umum pembuatan minyak kelapa terbagi menjadi 3 macam yaitu cara kering, cara basah yang terbagi atas metode pemancingan, pengasaman, mekanik, enzimatik dan penggaraman serta cara ekstraksi pelarut. Pembuatan minyak kelapa yang belum lazim digunakan dalam industri rumah tangga (home industry) yaitu pembuatan minyak kelapa dengan cara fermentasi menggunakan mikroorganisme atau enzim. Keunggulan penggunaan cara fermentasi adalah pelaksanaannya relatif mudah, cepat, tidak banyak membutuhkan energi, sangat sederhana dan hasilnya berkualitas baik. Dalam Arismunandar (2001) dijelaskan bahwa Tien R. Muchtadi membuat minyak goreng dari daging kelapa menggunakan enzim dari ketam yuyu. Ketam yuyu (parathelpusa maculata) atau parathelpusidae merupakan jenis makhluk hidup yang hidup di lingkungan air tawar, sungai, danau bentuknya seperti kepiting dan namun lebih kecil dalam tubuhnya mengandung suatu enzim yang dapat menghidrolisa protein menjadi asamasam amino bebas. Struktur kimia enzim terdiri dari struktur kimia protein yang fungsinya dalam kegiatan metabolisme dalam tubuh makhluk hidup mempunyai kemampuan mensintesa dan juga menguraikan senyawa organik. Secara komersial enzim dapat diperoleh dari tanaman seperti enzim diastase, papain, bromelin. Sumber hewan seperti enzim pankreas, pepsin, catalase dan renin. Selain itu juga ada dari mikro organisme seperti bakteri, fungi, ragi yang menghasilkan enzim amilase, protease, invertase, lipase, karboksilase, selulase. Kristina dan Kasmiyati (2007) dalam penelitiannya memperoleh minyak kelapa menggunakan ketam sawah sebagai sumber enzim dalam proses fermentasi. Fermentasi adalah proses pemecahan molekul-molekul glukosa menjadi alkil alkohol. Proses fermentasi berlangsung atau terjadi akibat adanya aktifitas mikroba, ragi pada substrat organik yang sesuai. Produk-produk fermentasi tergantung pada jenis substrat, jenis mikroba dan kondisi lingkungan selama aktifitas metabolisme (Suharjo, 1986). Mikroba yang bersifat fermentasi dapat mengubah karbohidrat dan turunannya menjadi alkohol, asam karboksilat dan karbondioksida. Mikroba proteolitik dapat memecah protein dan komponenkomponen nitrogen lainnya sehingga menghasilkan bau busuk, sedangkan mikroba lipolitik akan memecah atau menghidrolisa lemak, fosfolifida dan turunannya menghasilkan bau tengik. Menurut Winarno (2004) kerusakan lipid (minyak dan lemak) berlangsung sejak awal pengolahan hingga siap untuk konsumsi. Kecepatan perusakan lipid tergantung pada keadaan lingkungan. Lipid mudah 3

4 menyerap bau. Bila bahan penampungan dapat menyerap lipid, maka lipid yang terserap ini akan teroksidasi oleh udara sehingga lipid rusak dan berbau dengan demikian secara keseluruhan minyak menjadi rusak. Adanya air menyebabkan lipid dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak. Reaksi ini dipercepat oleh basa, asam, dan enzim-enzim. Hidrolisis dapat menurunkan mutu minyak, bahan-bahan menjadi coklat. Kerusakan lainnya berupa autooksidasi dimulai dengan pembentukan radikal- radikal bebas yang disebabkan oleh faktor-faktor yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya, panas, peroksida lemak, hidroperoksida dan logam-logam berat. Menurut Deperindag (2001) tentang SII kualitas minyak yang baik antara lain kadar air maksimum 0,5%, kandungan asam lemak bebas < 5% dan warna kuning. Permasalahannya adalah bagaimana membuat minyak kelapa yang efektif dalam hal waktu dan efisien dalam hal kebutuhan bahan dan energi. Atas dasar hal tersebut, maka penelitian ini bertujuan untuk membuat minyak kelapa dengan mempertimbangkan faktor katalis berupa berat ketam yuyu dan waktu fermentasi. Berat ketam yuyu dan waktu fermentasi sebagai variabel bebas. Variabel terikat yang dipilih adalah rendemen minyak, kadar air dan kadar asam lemak bebas. Penelitian ini diharapkan menjadi metode alternatif yang efektif dan efisien dalam pembuatan minyak kelapa bagi perajin minyak kelapa dan industri terkait. METODE PENELITIAN Bahan dan Alat Bahan utama yang digunakan adalah santan kelapa dan ketam yuyu. Alat yang digunakan fermentor dan eksikator. Persiapan bahan baku Bahan baku santan kelapa dibuat dari gram kelapa parut dan ml H2O. Ketam yuyu segar ditumbuk hingga halus. Selanjutnya serbuk ketam yuyu yang berfungsi sebagai sumber enzim dalam proses fermentasi, ditambahkan kedalam santan dengan variasi berat 2,50 gram; 5,00 gram; dan 7,50 gram. Waktu inkubasi (fermentasi) berlangsung selama 32 jam, 42 jam, dan 48 jam. Setelah waktu fermentasi tercapai, terbentuk tiga lapisan yaitu lapisan protein paling atas, lapisan minyak ditengah dan lapisan air berada dibawah. Analisa Sampel Minyak yang dihasilkan dari proses fermentasi, dipisahkan menggunakan corong pisah. Kemudian dilakukan pemanasan selama menit untuk menghilangkan kandungan air yang dimungkinkan masih ada dalam minyak. Setelah itu dilakukan pengukuran volume minyak yang dihasilkan, analisa kadar air, dan analisa kadar asam lemak bebas. HASIL DAN PEMBAHASAN Pada Gambar 1 persentase kadar minyak rata-rata tertinggi berada pada waktu inkubasi 48 jam, dan terendah pada waktu inkubasi 36 jam. Secara keseluruhan, terjadi kenaikan jumlah minyak yang dihasilkan secara simultan mulai dari waktu inkubasi 36 jam, 4

5 kemudian 42 jam dan 48 jam. Kenyataan ini memperlihatkan bahwa semakin lama waktu fermentasi semakin tinggi kadar minyak kelapa yang dihasilkan. Waktu (jam) Tabel 1. Rendemen minyak kelapa vs waktu inkubasi Sampel Berat ketam Rendemen (gr/ml) (gr) (%) Kadar air (%) ALB (%) /500 2,50 5,00 7,50 17,56 17,96 17,80 0,099 0,173 0,124 0,92 0,82 Rata-rata 17,77 0,132 0, /500 2,50 5,00 7,50 20,23 20,40 20,50 0,074 0,144 0,049 0,84 Rata-rata 20,37 0,089 0,867 2,50 20,93 0,169 0, /500 5,00 22,90 0,049 0,82 7,50 21,20 0,049 Rata-rata 21,67 0,089 0,853 Gambar 1. Grafik Rendemen Minyak vs Waktu fermentasi Rendeman Minyak Rata-Rata( ), Rendeman Minyak Pada 2,5 Gram Ketam Yuyu ( ), Rendemen Minyak Pada 5,0 Gram Ketam Yuyu ( ), Rendemen Minyak Pada 7,5 Gram Ketam Yuyu (x) 5

6 Pada Gambar 2 jumlah rendemen minyak rata-rata tertinggi pada berat ketam yuyu 5,0 gram sedangkan yang terendah pada berat ketam yuyu 2,5 gram. Perolehan jumlah minyak kelapa hasil proses fermentasi terbesar terjadi pada kondisi berat ketam 5,0 gram dengan kadar minyak 20,42 %. Jumlah berat ketam yang lebih besar yaitu pada berat ketam 7,5 gram justru lebih kecil. Hal ini disebabkan kebutuhan biokatalisator sudah memadai pada berat ketam 5,0 gram. Jika berat ketam lebih besar dari 5 gram maka minyak mengalami proses penguraian menjadi gliserol dan asam lemak bebas, akibat adanya kelebihan enzim yang terdapat dalam ketam. Ketam (gram) Tabel 2. Rendemen minyak kelapa vs berat ketam Sampel Waktu Rendemen (gr/ml) (jam) (%) Kadar Air (%) ALB (%) 2,50 350/ ,56 20,23 20,93 0,099 0,074 0,169 0,86 Rata-rata 19,57 0,114 0,0873 5,00 350/ ,96 20,40 22,90 0,173 0,144 0,049 0,92 0,82 Rata-rata 20,42 0,122 0,873 7,50 350/ ,80 20,50 21,20 0,124 0,049 0,049 0,82 0,84 Rata-rata 19,86 0,074 0,847 Gambar 2. Grafik Rendemen Minyak vs Berat Ketam Rendemen Minyak Rata- Rata ( ), Rendemen Minyak Pada 36 Jam ( ), Rendemen Minyak Pada 42 Jam ( ), Rendemen Minyak Pada 48 Jam (x) 6

7 Gambar 3 menunjukkan bahwa kadar air rata-rata yang paling banyak terdapat pada waktu fermentasi 36 jam dan yang paling rendah terdapat pada waktu fermentasi 48 jam. Kadar air dalam minyak kelapa yang dihasilkan secara simultan mulai dari waktu fermentasi 36 jam, kemudian 42 jam dan 48 jam. Kenyataan ini memperlihatkan bahwa semakin lama waktu fermentasi semakin rendah kadar air yang ada dalam minyak. Hal ini disebabkan tidak semua santan yang ada mengalami proses fermentasi, sehingga santan yang masih tersisa yang masih mengandung air bercampur dengan minyak yang terbentuk. Gambar 3. Grafik Kadar Air vs Waktu InkubasiKadar Air Rata-Rata ( ), Berat Ketam 2,5 Gram ( ), Berat Ketam 5,0 Gram ( ), Berat Ketam 7,5 Gram (x) Gambar 4. Grafik Kadar Air vs Berat Ketam Kadar Air Rata-Rata ( ), Kadar Air Pada 36 Jam ( ), Kadar Air Pada 42 Jam ( ), Kadar Air Pada 48 Jam (x) 7

8 Gambar 4 menunjukkan kadar air yang paling banyak terdapat pada berat ketam yuyu 5,0 gram dan tidak jauh berbeda dengan kadar air dengan berat ketam yuyu 2,5 gram, sedangkan kadar air paling rendah terdapat pada berat ketam 7,5 gram. Hal ini disebabkan pada berat ketam 7,5 gram air yang ada dalam minyak dikonsumsi oleh enzim dan terserap oleh busa protein bebas, sehingga jumlah air yang ada dalam minyak menjadi kecil.. Kualitas minyak terbaik adalah minyak yang kandungan air yang paling sedikit, yaitu terjadi pada kondisi berat ketam 7,5 gram. Kadar asam lemak bebas (ALB) yang ditunjukkan pada Gambar 5 memperlihatkan jumlah kadar asam lemak bebas yang paling banyak terjadi pada waktu inkubasi 36 jam dan yang paling rendah terdapat pada waktu fermentasi 48 jam. Hal ini disebabkan pada waktu yang lama yaitu 48 jam minyak tidak lagi mengalami proses penguraian atau mengalami proses hidrolisa. Dengan terjadinya proses hidrolisa enzim yang ada menimbulkan asam lemak bebas, semakin lama maka semakin sedikit asam lemak bebas yang terbentuk. Kadar asam lemak bebas dalam minyak kelapa yang dihasilkan turun dari waktu inkubasi 36 jam, 42 jam dan 48 jam. Gambar 5. Grafik Kadar Asam Lemak Bebas vs Waktu Inkubasi Kadar ALB Rata-Rata ( ), Berat Ketam 2,5 Gram ( ), Berat Ketam 5,0 Gram ( ), Berat Ketam 7,5 Gram (x) Kadar asam lemak bebas yang paling banyak terjadi pada berat ketam 5 gram dan yang paling rendah terjadi pada berat ketam 7,5 gram. Hal ini disebabkan pada berat ketam 7,5 gram kecepatan pemisahan minyak oleh enzim yang ada lebih cepat dari pada reaksi hidrolisa minyak membentuk asam lemak bebas, sehingga jumlah asam lemak bebas yang ada dalam minyak menjadi kecil.. Kualitas minyak terbaik adalah minyak yang kandungan asam lemak bebasnya yang paling sedikit, yaitu terjadi pada kondisi berat 8

9 ketam 7,5 gram. Penelitian ini jika dibandingkan dengan penelitian Kristini dan Kasmiyati (2007) yang menggunakan ketam sawah sebagai sumber enzim menghasilkan kualitas minyak yang relatif sama tentang warna, kadar air dan kadar asam lemak bebasnya. Kualitas minyak yang dihasilkan berada dalam standar, dimana kadar airnya dibawah 0,5% dan kadar asam lemak bebas dibawah 5%. Gambar 6. Grafik Kadar Asam Lemak Bebas vs Berat Ketam ALB Rata-Rata ( ), ALB Pada 36 Jam ( ), ALB Pada 42 Jam ( ), ALB Pada 48 Jam (x) SIMPULAN Kadar minyak hasil proses enzimatis-fermentasi tergantung pada berat ketam dan waktu inkubasi. Kadar minyak yang dihasilkan yang paling banyak terjadi pada kondisi berat ketam 5,0 gram dan waktu inkubasi 48 jam, sedangkan yang paling sedikit terjadi pada kondisi berat ketam 2,50 gram dan waktu inkubasi 36 jam. Kualitas minyak terbaik pada waktu inkubasi 48 jam, berat ketam 7,5 gram DAFTAR PUSTAKA Arismunandar, S Binatang ketam atau yuyu bisa dipakai membuat minyak kelapa goreng. Jakarta: Majalah Detektif dan Romatika, 8 Agustus 2001: halaman 31. Depperindag Standar Industri Indonesia Jakarta: Balai Pustaka. Ketaren, S Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta: Penerbit Universitas Indonesia. Kristina dan Kasmiyati Minyak Krengseng Fermentatif dari Ketam Sawah. Jurnal Teknologi Pangan dan Hasil Pertanian.Vol.3,No.2, halalaman Salya Potensi Kelapa Sebagai Bahan Industri. Bogor: Balai Besar Industri Pertanian. Soraya, F Fermentasi Minyak Kelapa Dengan Bantuan Enzim Papain. Jurnal Sistem Teknik Industri.V(2):

10 Suharjo Pangan Gizi dan Pertanian. Jakarta, Penerbit Universitas Indonesia. Winarno,F.G., Kimia Panagan dan Gizi. Jakarta: Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama. Mapi Teknologi Minyak Kelapa. File Pdf, internet diakses