BAB II TINJAUAN PUSTAKA

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Lemak dan Minyak Minyak dan lemak tidak berbeda dalam bentuk umum trigliseridanya, tetapi hanya berbeda dalam bentuk (wujud). Perbedaan ini didasarkan pada perbedaan titik lelehnya. Pada suhu kamar lemak berwujud padat, sedangkan minyak berwujud cair. Titik leleh minyak dan lemak tergantung pada strukturnya, biasanya meningkat dengan bertambahnya jumlah karbon. Banyaknya ikatan ganda dua karbon juga berpengaruh. Trigliserida yang kaya akan asam lemak tak jenuh, seperti asam oleat dan linoleat, biasanya berwujud minyak sedangkan trigliserida yang kaya akan lemak jenuh seperti asam stearat dan palmitat, biasanya adalah lemak. Semua jenis lemak tersusun dari asamasam lemak yang terikat oleh gliserol. Sifat dari lemak tergantung dari jenis asam lemak yang terikat dengan senyawa gliserol. Asam-asam lemak yang berbeda disusun oleh jumlah atom karbon maupun hidrogen yang berbeda pula. Atom karbon, yang juga terikat oleh dua atom karbon lainnya, membentuk rantai yang zigzag. Asam lemak dengan rantai molekul yang lebih panjang lebih rentan terhadap gaya tarik menarik intermolekul, (dalam hal ini yaitu gaya Van der waals) sehingga titik leburnya juga akan naik. Trigliserida alami ialah triester dari asam lemak berantai panjang dan gliserol merupakan penyusun utama lemak hewan dan nabati. Trigliserida termasuk lipid sederhana dan juga merupakan bentuk cadangan lemak dalam tubuh manusia. Keragaman jenis trigliserida bersumber dari kedudukan dan jati diri asam lemak. Trigliserida sederhana adalah triester yang terbuat dari gliserol dan tiga molekul asam lemak yang sama. Contohnya, dari gliserol dan tiga molekul asam stearat akan diperoleh trigliserida sederhana yang disebut gliseril tristearat atau tristearin. Trigliserida sederhana jarang ditemukan. Kebanyakan trigliserida alami adalah trigliserida campuran, yaitu triester dengan komponen asam lemak yang berbeda. Lemak hewan dan minyak nabati merupakan campuran beberapa trigliserida. (Tambun, 2006) II-1

2 2.2 Asam Lemak Asam lemak merupakan rantai hidrokarbon, yang setiap atom karbonnya mengikat satu atau dua atom hidrogen, kecuali atom karbon terminal mengikat tiga atom hidrogen, sedangkan atom karbon terminal lainnya mengikat gugus karboksil. Asam lemak yang pada rantai hidrokarbonnya terdapat ikatan rangkap disebut asam lemak tidak jenuh, dan apabila tidak terdapat ikatan rangkap pada rantai hidrokarbonnya disebut dengan asam lemak jenuh. Secara umum struktur asam lemak dapat digambarkan sebagai berikut : H H H H H O HC C C C C C H H H H H OH Asam Lemak Jenuh H H H H H O HC...C C C C C H H H H H OH Asam Lemak Tak Jenuh Asam lemak jenuh maupun asam lemak tak jenuh berbeda dalam energi yang dikandungnya dan titik leburnya. Karena asam lemak tak jenuh mengandung ikatan karbon-hidrogen yang lebih sedikit dibandingkan dengan asam lemak jenuh pada jumlah atom karbon yang sama, asam lemak tak jenuh memiliki energi yang lebih sedikit selama proses metabolisme daripada asam lemak jenuh pada keadaan dimana jumlah atom karbon sama. Asam lemak jenuh dapat tersusun dalam susunan yang rapat, sehingga asam lemak jenuh dapat dibekukan dengan mudah dan berwujud padatan pada temperatur ruangan. Tetapi ikatan rangkap yang kaku dalam lemak tak jenuh mengubah kimia dari lemak. Terdapat dua cara ikatan ini disusun yaitu : 1. Isomer dengan kedua bagian dari rantai pada sisi yang sama (cis; hanya terdapat pada lemak alami). Isomer cis mencegah lemak dari penumpukan seperti halnya yang terjadi pada ikatan jenuh. Hal ini menurunkan gaya intermolekul diantara molekul lemak, sehingga menyebabkan lemak cis tak tejuh lebih sulit untuk

3 membeku. Lemak cis tak jenuh biasanya merupakan cairan pada temperatur ruangan. 2. Isomer dengan rantai yang berlawanan pada ikatan ganda (isomer trans, biasanya merupakan produk dari hidrogenasi parsial dari lemak tak jenuh alami) Reaksi hidrogenasi dapat mengubah minyak menjadi lemak. Hal ini sering dilakukan dalam industri margarin. Serbuk logam nikel (yang dikeluarkan kemudian) didispersikan dalam minyak panas sebagai katalis. Hidrogen beradisi pada beberapa ikatan ganda dua dari rantai asam lemak tak jenuh karbon dan menjenuhkannya. Dengan demikian akan mengubah minyak menjadi lemak. Contohnya hidrogenasi pada triolein menghasilkan tristearin. 2.3 Gambaran Umum Distillate Palm Oil Fatty Acid Distillate Palm Oil Fatty Acid (DPOFA) merupakan jenis asam lemak yang dihasilkan dari destilasi Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) yang merupakan produk samping dari proses pembuatan minyak goreng. DPOFA banyak digunakan pada indutri seperti: 1. Industri ban digunakan sebagai pelumas atau activator untuk mempercepat reaksi zinc oxide dalam pembuatan compound meningkatkan mutu/kualitas ban menjadi lebih mengkilat dan menarik 2. Industri Lilin Dalam industri lilin, asam lemak digunakan sebagai campuran bahan untuk pembuatan lilin yang fungsinya untuk mempermudah melepaskan lilin dari cetakannya. Selain itu dengan ditambahkannya asam lemak dalam proses pembuatan lilin, akan menjadikan produk lilin yang dihasilkan tidak cepat meleleh ketika dinyalakan, asap yang dihasilkan lebih sedikit mengurangi timbulnya tetesan-tetesan lilin. 3. Industri Kosmetik DPOFA dalam industri kosmetik digunakan sebagai bahan campuran pembuatan produk-produk kosmetik yang fungsinya untuk memberikan keharuman dan kemilauan..

4 4. Bila direaksikan dengan H 2 (hidrogenasi) akan menghasilkan fatty alkohol. Adapun kegunaan dari fatty alkohol adalah untuk: pembuatan surfactan anionic sebagai emulsifier dalam produk-produk pembersih dan lantai 5. Konsumsi oleh industri pipa PVC : digunakan sebagai lubrican internal komposisi : 0,15 % - 0,2 % dari seluruh total bahan baku (tergantung jenis pipa PVC yang diproduksi) 2.4 Sifat-Sifat Bahan Baku dan Produk Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) 1. Asam Lemak Bebas (%) : Bilangan Iodine : Moisture Content (%) : 0,08 4. Unsaponifable matter (%) : 2,5 5. Saponification Value : Komposisi Asam Lemak (wt %) C12:0 : 0,2 C14:0 : 1,2 C16:0 : 47,1 C18:0 : 4,5 C18:1 : 36,6 C18:2 : 9,6 C18:3 : 0,4 (Hamirin, 1983) Destillate Palm Oil Fatty Acid (DPOFA) 1. FFA (as. Palmitic) : 50 % min 2. Total Fatty Matter : 98,20 % 3. Impurities : 0,26 % 4. Moisture : 1,54% 5. Total saponiable matter : 97,55 % (Feld and Hanh GMBH, 1998)

5 2.5 Proses Pembuatan DPOFA Pada dasarnya proses pembuatan DPOFA ada 2 cara, yaitu : 1. Destilasi yang di dahului proses hidrolisis (splitting) Yaitu proses pembuatan distillate fatty acid yang diawali proses hidrolisis yang kemudian dilanjutkan dengan proses destilasi. Pada proses ini PFAD yang merupakan bahan baku terlebih dahulu dihilangkan kandungan trigliseridanya melalui proses hidrolisis. Trigliserida ini akan di reaksikan dengan air yang akan menjadi asam lemak dan gliserol. Setelah melalui tahap ini kemudian asam lemak akan di proses dengan destilasi. Yield yang di hasilkan pada proses ini mencapai 93%. Kelebihan proses ini adalah dapat diperoleh yield asam lemak tetapi memerlukan konsumsi energi dan modal yang besar. (Feld and Hanh GMBH, 1998) 2. Destilasi Langsung Proses ini sebenarnya hampir sama dengan proses diatas, hanya saja tahap awal proses yaitu hidrolisis dihilangkan pada proses ini. Jadi bahan baku PFAD yang akan diproses akan langsung di destilasi tanpa adanya proses hidrogenasi. Yield proses ini mencapai maksimal 90%. Kelebihan proses ini adalah konsumsi energi dan modal yang diperlukan rendah, sedangkan kelemahannya adalah yield yang dihasilkan lebih rendah dari proses dengan hidrolisis. (Feld and Hanh GMBH, 1998) 2.6 Pemilihan Proses Pada pra rancangan pabrik pembuatan distillate palm oil fatty acid (DPOFA) ini, proses yang dipilih adalah proses destilasi langsung dengan pertimbangan ekonomi dan konsumsi energi yang rendah. (Feld and Hanh GMBH,1998)

6 2.7 Deskripsi Proses Bahan baku yang digunakan dalam proses ini adalah PFAD yang merupakan by-product dari proses refinery minyak sawit. PFAD dipompa dengan menggunakan pompa P-101 dari tangki penyimpanan TK- 101 ke dryer V-101 yang sebelumnya dilewatkan pada heater E-101 untuk dipanaskan hingga 140 C. Di dryer PFAD dan recycle dari residu destiller ini diproses untuk menghilangkan air dan bahan-bahan yang mudah menguap. Proses ini berlangsung pada 20 kpa dan 140 C. Selanjutnya asam lemak yang keluar dari dryer dialirkan ke heater E-102 untuk menaikkan suhu sampai 240 C dan selanjutnya ke precut destiller T-101 dengan pompa P-102 untuk memisahkan light fatty acid. Proses ini berlangsung pada 3,7 kpa dan 240 C. Pada aliran bawah kolom asam lemak dialirkan dengan menggunakan pompa P-103 ke kolom main distiller. Pada kolom ini DPOFA keluar pada aliran atas terlebih dahulu didinginkan di kondensor E-103 dan cooler E-105 sebelum disimpan pada tangki TK-103. Proses ini berlangsung pada 0,69 kpa dan 202 o C. Dari bagian bawah kolom flash destiller I ini asam lemak kemudian di alirkan ke residu destiller dengan pompa P-106. Pada residu destiller ini dipisahkan asam lemak yang akan di recycle dengan residu. Proses ini berlangsung pada 0,8 kpa dan 210 o C. Asam lemak yang yang akan di recycle akan keluar dari bagian atas kolom yang kemudian di kondensasi pada kondensor E-110 dan dialirkan ke dryer. Sedangkan residu akan keluar pada bagian bawah kolom yang akan dialirkan dengan pompa P-110 ke cooler E-111 dan selanjutnya di simpan di Tanki penyimpanan residu TK-104.