BAB II LANDASAN TEORI

Transkripsi

1 5 BAB II LANDASAN TEORI 2.1 Kelaa Kelaa adalah salah satu jenis tumbuhan dari suku aren-arenan atau Arecaceae. Tumbuhan ini di manfaatkan hamir semua bagiannya oleh manusia sehingga diangga sebagai tumbuhan serba guna. Kelaa (Cocos Nucifera L) secara alami tumbuh di antai dan mencaai ketinggian 30 m (Palungkun, 1992). Buah kelaa adalah bagian aling bernilai ekonomi. Sabut, bagian mesokar berua serat-serat kasar, dierdagangkan sebagai bahan bakar, engisi jok kursi, anyaman tali dan lain-lain. Temurung atau batok bagian endocar digunakan sebagai bahan bakar, wadah minuman, bahan baku kerajinan dan arang aktif. Endoserm buah kelaa yang berua cairan serta endaannya yang melekat didinding dalam batok (daging buah kelaa) adalah sumber enyegar yang mengandung beraneka enzim dan memiliki khasiat enetral racun dan memberikan efek enyegar (Palungkun,1992). Menurut Ketaren (1989) Buah kelaa berbentuk bulat yang terdiri dari 35% sabut (exocar dan mesokar), 12% temurung (endocar), 28% daging buah (endoserm), 25% air. Endoserm Endocar Water Mesocar Exocar Gambar 2.1 komosisi buah kelaa

2 6 2.2 Santan Santan adalah emulsi minyak dalam air yang berwarna utih susu yang dieroleh dengan cara emerasan arutan daging kelaa dengan atau tana enambahan air. Santan kental meruakan hasil olahan santan kelaa yang telah diberi emulsifier, sehingga emulsinya lebih stabil. Namun, santan kental mudah rusak dan berbau tengik, karena itu erlu diuayakan roduk santan kental sia akai yang memunyai daya tamung cuku. Untuk memeranjang masa siman santan kental dierlukan erlakuan emanasan (Ramdhoni et al., 2009). Santan meruakan bentuk emulsi minyak dalam air dengan rotein tinggi sebagai stabilisator emulsi. Air sebagai endisersi dan minyak sebagai fase terdisersi. Di dalam sistem emulsi minyak air, rotein membungkus butir-butir minyak dengan suatu laisan tiis sehingga butir-butir tersebut tidak daat bergabung menjadi satu fase kontinu. Butir-butir minyak daat bergabung menjadi satu fase kontinu jika sistem emulsi diecah dengan jalan merusak rotein sebagai embungkus butir-butir minyak. Pemarutan meruakan taha endahuluan dalam memeroleh santan. Pemarutan bertujuan untuk menghancurkan daging buah dan merusak jaringan yang mengandung santan sehingga santan mudah keluar dari jaringan tersebut. Pemerasan dengan menggunakan tangan untuk memberikan tekanan ada hasil arutan dan memaksa santan keluar dari jaringan. Mengekstraksi santan daat dilakukan dengan tangan dan selanjutnya dilakukan enyaringan. Dalam industri makanan, eran santan sangat baik sebagai sumber gizi, enambah aroma, cita rasa, flavour dan erbaikan tekstur bahan angan hasil olahan. 2.3 Proses Pembuatan Minyak Kelaa Minyak diambil dari daging buah kelaa dengan salah satu cara sebagai berikut: Cara basah Cara ini relatif sederhana. Daging buah diarut, kemudian ditambah air dan dieras sehingga mengeluarkan santan. Setelah itu dilakukan emisahan minyak. Pemisahan minyak tersebut daat dilakukan dengan emanasan, atau sentrifugal.

3 7 Pada emanasan, santan dianaskan sehingga airnya mengua dan adatan akan mengumal. Gumalan adatan ini disebut blando. Minyak diisahkan dari blando dengan cara enyaringan. blando masih mengandung minyak. Minyak ini dicamur dengan minyak sebelumnya. Cara basah ini daat dilakukan dengan menggunakan eralatan yang biasa terdaat di daur keluarga. Pada sentrifugasi, santan diberi erlakuan sentrifugasi ada keceatan rm. sehingga terjadi emisahan fraksi kaya minyak (krim) dari fraksi miskin minyak (skim). Selanjutnya krim diasamkan, kemudian diberi erlakuan sentrifugasi sekali lagi untuk memisahkan minyak dari bagian bukan minyak. Pemisahan minyak daat juga dilakukan dengan kombinasi emanasan dan sentrifugasi. Santan diberi erlakuan sentrifugasi untuk memisahkan krim. Setelah itu krim dianaskan untuk menggumalkan adatan bukan minyak. Minyak diisahkan dari bagian bukan minyak dengan cara sentrifugasi. Minyak yang dieroleh disaring untuk memeroleh minyak yang bersih dan jernih. a. Cara Basah Tradisional Cara basah tradisional ini sangat sederhana daat dilakukan dengan menggunakan eralatan yang biasa terdaat ada daur keluarga. Pada cara ini, mula-mula dilakukan ekstraksi santan dari kelaa arut. Kemudian santan dianaskan untuk menguakan air dan menggumalkan bagian bukan minyak yang disebut blondo. Blondo ini diisahkan dari minyak. Terakhir, blondo dieras untuk mengeluarkan sisa minyak. b. Cara Basah Fermentasi Cara basah fermentasi agak berbeda dari cara basah tradisional. Pada cara basah fermentasi, santan didiamkan untuk memisahkan skim dari krim. Selanjutnya krim difermentasi untuk memudahkan enggumalan bagian bukan minyak (terutama rotein) dari minyak ada waktu emanasan. Mikroba yang berkembang selama fermentasi, terutama mikroba enghasil asam. Asam yang dihasilkan menyebabkan rotein santan mengalami enggumalan dan mudah diisahkan ada saat emanasan.

4 8 c. Cara Basah Lava Process Cara basah lava rocess agak miri dengan cara basah fermentasi. Pada cara ini, santan diberi erlakuan sentrifugasi agar terjadi emisahan skim dari krim. Selanjutnya krim diasamkan dengan menambahkan asam asetat, sitrat, atau HCI samai H4. Setelah itu santan dianaskan dan dierlakukan seerti cara basah tradisional atau cara basah fermentasi. Skim santan diolah menjadi konsentrat rotein berua butiran atau teung. d. Cara Basah "Kraussmaffei Process" Pada cara basah ini, santan diberi erlakuan sentrifugasi, sehingga terjadi emisahan skim dari krim. Selanjutnya krim dianaskan untuk menggumalkan adatannya. Setelah itu diberi erlakuan sentrifugasi sehingga minyak daat diisahkan dari gumalan adatan. Padatan hasil sentrifugasi diisahkan dari minyak dan dires untuk mengeluarkan sisa minyaknya. Selanjutnya, minyak disaring untuk menghilangkan kotoran dan adatan. Skim santan diolah menjadi teung kelaa dan madu kelaa. Setelah fermentasi, krim diolah seerti engolahan cara basah tradisional Cara res Cara res dilakukan terhada daging buah kelaa kering (kora). Proses ini memerlukan investasi yang cuku besar untuk embelian alat dan mesin. Uraian ringkas cara res ini adalah sebagai berikut: a. Kora dicacah, kemudian dihaluskan menjadi serbuk kasar. b. Serbuk kora dianaskan, kemudian dires sehingga mengeluarkan minyak. Amas yang dihasilkan masih mengandung minyak. Amas digiling samai halus, kemudian dianaskan dan dires untuk mengeluarkan minyaknya. c. Minyak yang terkumul diendakan dan disaring. d. Minyak hasil enyaringan diberi erlakuan berikut: - Penambahan senyawa alkali (KOH atau NaOH) untuk netralisasi (menghilangkan asam lemak bebas). - Penambahan bahan enyera (absorben) warna, biasanya menggunakan arang aktif agar dihasilkan minyak yang jernih dan bening.

5 9 - Pengaliran ua air anas ke dalam minyak untuk menguakan dan menghilangkan senyawa-senyawa yang menyebabkan bau yang tidak dikehendaki. e. Minyak yang telah bersih, jernih, dan tidak berbau dikemas di dalam kotak kaleng, botol lastik atau botol kaca Cara ekstraksi elarut Cara ini menggunakan cairan elarut (selanjutnya disebut elarut saja) yang daat melarutkan minyak. Pelarut yang digunakan bertitik didih rendah, mudah mengua, tidak berinteraksi secara kimia dengan minyak dan residunya tidak beracun. Walauun cara ini cuku sederhana, tai jarang digunakan karena biayanya relatif mahal. Uraian ringkas cara ekstraksi elarut ini adalah sebagai berikut: a. Kora dicacah, kemudian dihaluskan menjadi serbuk. b. Serbuk kora ditematkan ada ruang ekstraksi, sedangkan elarut ada ruang enguaan. Kemudian elarut dianaskan samai mengua. Ua elarut akan naik ke ruang kondensasi. Kondensat (ua elarut yang mencair) akan mengalir ke ruang ekstraksi dan melarutkan lemak serbuk kora. Jika ruang ekstraksi telah enuh dengan elarut, elarut yang mengandung minyak akan mengalir (jatuh) dengan sendirinya menuju ruang enguaan semula. c. Di ruang enguaan, elarut yang mengandung minyak akan mengua, sedangkan minyak teta berada di ruang enguaan. Proses ini berlangsung terus menerus samai 3 jam. d. Pelarut yang mengandung minyak diuakan. Ua yang terkondensasi ada kondensat tidak dikembalikan lagi ke ruang enguaan, tai dialirkan ke temat enamungan elarut. Pelarut ini daat digunakan lagi untuk ekstraksi. enguaan ini dilakukan samai dierkirakan tidak ada lagi residu elarut ada minyak. e. Selanjutnya, minyak daat diberi erlakuan netralisasi, emutihan dan enghilangan bau.

6 Alat Pemeras Santan Menurut Winarno (2014) jumlah santan/minyak yang dieroleh dari engeresan diengaruhi oleh besarnya tekanan engeresan, waktu atau lama engeresan, suhu engeresan, dan cara engeresan. Makin tinggi tekanan makin banyak santan/minyak yang dieroleh. Tekanan akhir ada ulir daya daat bervariasi antara 4 35 MPa, tergantung tie alat res dan bahan yang dires (Sorin-Stefan et al., 2013; Beerens, 2007). Hasil ektraksi santan dengan berbagai cara emerasan yaitu dengan tangan 52.9%, dengan blender 61%, dan dengan hidrolik 70.3%. 2.5 Ulir Daya Ulir daya (ower screw) adalah eralatan yang berfungsi untuk mengubah gerak utar menjadi gerak lurus dan biasanya mentransmisikan daya. Ulir daya digunakan antara lain untuk mengangkat atau menurunkan beban seerti ada dongkrak mobil, mengubah gerak utar menjadi lurus misalnya ada ragum dan memberikan gaya tekan/tarik yang besar seerti ada mesin res. Alat res tie ulir daya adalah alat yang sangat ouler digunakan untuk mengesktraksi minyak, karena roses sangat sederhana, kontinu, mudah disesuaian, dan aman (Beerens, 2007). Beberaa konfigurasi dasar ulir daya telah dialikasikan ada alat res konvensional, seerti ditunjukkan ada Gambar 2.2 berikut. a) Ulir daya oros lurus b) Ulir daya oros tirus c) Ulir daya dengan itch bervariasi d) Ulir daya oros tirus itch bervariasi Gambar 2.2 Ilustrasi konfigurasi ulir daya Sumber: Sari, 2006

7 Profil dan Geometri Ulir Daya Disaming konfigurasi dasar, ulir juga memiliki sangat banyak variasi bentuk rofil. Umumnya ulir daya menggunakan rofil tie square (segi-emat), tie Acme, dan tie buttress seerti ditunjukkan ada Gambar 2.3 berikut. 14,5 o 7 o ½ ½ 0,163 ½ 45 o d (a) Square d (b) Acme (c) Buttress d r Gambar 2.3 Profil ulir daya Ulir daya dengan konfigurasi oros lurus meruakan mekanisme yang aling umum diakai untuk alat res, karena roses embuatannya mudah. Jarak itch dan diameter dasar ulir konstan seanjang oros ulir, seerti ditunjukkan dalam Gambar 2.4 berikut. d 1 d d o Gambar 2.4 Geometri ulir daya oros lurus

8 12 Menurut Sorin-Stefan et al. (2013), laju aliran volume dihitung berdasarkan ersamaan: Q v = V te. (1 - ε).n.k.60 [m 3 /j] (1) Dimana: V te - volume teoritis bahan yang diindahkan oleh ulir dalam sekali rotasi [m 3 ]; n keceatan utar ulir [rm]; k koefisien aliran balik bahan melalui uncak ulir (k = 0,2 0,35); ε - rasio tekanan, dihitung dengan rumus ε = (V i V f )/V i, dengan V i = volume awal [m 3 ] dan V f = volume akhir setelah enekanan [m 3 ]. Volume teoritis bahan yang diindahkan oleh oros ulir dihitung berdasrkan ersamaan: V te = (d 2 2 d 2 1 ) ( δ) [m 3 ] (2) Dimana: jarak itch [m]; δ lebar itch [m]; d o diameter luar ulir [m]; d 1 diameter oros [m]. Dengan mensubstitusi ersamaan (2) ke dalam ersamaan (1) dieroleh: Q v = (d 2 2 d 2 1 ) ( δ) (1 - ε).n.k.60 [m 3 /j]. (3) Analisis Gaya ada Ulir Daya Alat emeras santan dirancang menggunakan ulir daya oros lurus dengan rofil tie square (segi-emat). Ilustrasi gaya-gaya yang bekerja ada ulir daya saat mendorong beban ditunjukkan dalam Gambar 2.5 berikut. f W N πd F λ Gambar 2.5 Gaya-gaya yang bekerja ada ulir daya saat mendorong beban

9 13 Sudut kemiringan ulir (λ) disebut juga lead angle dihitung dengan ersamaan: tan d. 4) = itch (jarak ulir) d = diameter itch Kesetimbangan gaya dalam arah vertikal: F f cos λ N sin λ = 0 dimana: f = μ N F μ N cos λ N sin λ = 0 F = N (μ cos λ + sin λ)... 5) Kesetimbangan gaya dalam arah horizontal: W + f sin λ N cos λ = 0 W + μ N sin λ N cos λ= 0 W N sin... 6) Substitusikan ersamaan 5) dan 6) F sin W sin d W d ) karena koefisien gesek: μ = tan θ, maka ersamaan 7) menjadi tan sin F W tan sin sin sin F W sin sin sin( ) F W cos( ) F W tan( ) F = Gaya ulir,. 8) W = Beban engeresan θ = arc tan μ = sudut gesek

10 14 Torsi yang dierlukan untuk mendorong beban: T d d ( sin ) F W 2 2 ( sin ). 9) atau dalam arameter itch, T W d ( d ) 2 ( d ) 10) Daya motor yang dierlukan: P T. 2 P T. n ) P = daya motor T = torsi n = utaran ulir daya