TEKNOLOGI PENGOLAHAN MINYAK DAN LEMAK PANGAN PUSTAKA OUTLINE PENDAHULUAN. A. B. C DEGUMMING. D REFINING. E BLEACHING. F DEWAXING. G DEODORISASI. H FRAKSINASI. I HIDROGENASI. J INTERSESTERIFIKASI. K 1 2 PENDAHULUAN Video: Sustainable Palm Oil Production Tujuan: Mempersiapkan bahan baku siap untuk ekstraksi, Menghasilkan rendemen tinggi, Menginaktifkan enzim, Menghasilkan minyak hasil ekstraksi rendah nonhydratable phosphate dan asam lemak bebas, Menghasilkan mutu ampas (cake) yang baik. Unit Operasi Digunakan: 1. Biji-bijian (Oilseeds): Penyimpanan, penimbangan, pembersihan, pengupasan kulit, conditioning, dan flaking. 2. Buah sawit (Palm Fruit) Penimbangan, sterilisasi, perontokan, pelumatan. 3 4 1. Biji-bijian (Oilseeds) PENYIMPANAN kadar air 13% sampling pengeringan, bila perlu suhu gudang < 63 o C, PENIMBANGAN PEMBERSIHAN Inventori fisik M e m b u a n g bahan asing Bila suhu > 63 o C: Warna minyak gelap, Meningkatkan kadar nonhydratable phosphat, Terbakar 5 Biji-bijian (Oil Seeds)....... PENGUPASAN KULIT Impacting, cracking, dehulling. Pelepasan kulit, meningkatkan mutu ampas. CONDITIONING Pemanasan 65 o C M e r u s a k i k a t a n p ro t e i n, ekstraksi lebih baik inaktif enzim lipase. FLAKING Minyak lebih mudah diekstrasi Menjadi serpihan tebal 0,30-0,38 mm 6
2. Sawit (Oil Palm) STERILISASI pemanasan TBS 140 o C selama 75-90 min. menginaktifkan emzim, memudahkan perontokan, pre-condition for kernel, pre-condition for extraction. PERONTOKAN merontokan buah sawit dari tandannya, PELUMATAN melupatkan sawit, memudahkan ekstraksi dan pelepasan biji sawit METODE : 1. Hydraulic Press Extraction, 2. Screw Press Extraction, 3. Solvent Extraction, 4. Rendering. 7 8 1. HYDRAULIC PRESS EXTRACTION Dibuat pertama kali pada tahun 1795 oleh J. Brahmah dari Inggris. Tetap digunakan hingga sekarang hanya untuk menghasilkan olive oil. Setelah ekstraksi, 10% minyak masih tertinggal dalam ampas (cake 2. SCREW PRESS EXTRACTION Dibuat pertama kali pada tahun 1900 oleh Valerius D. Anderson dari USA. Terdiri dari dengan diameter meningkat sepanjang ekstraktor untuk meningkatkan tekanan pada feed. Terdiri dari roll Proses ekstraksi secara kontinyu, kapasitas besar (5-800 ton/hari), dan sedikit tenaga kerja. Setelah ekstraksi, minyak tersisa dalam ampas (cake): 5% pada 40% pada 9 10 SCREW PRESS EXTRACTION D A S A R P E M I L I H A N S C R E W P R E S S EXTRACTION Biaya investasi lebih murah dibandingkan dengan solvent extraction Terdapat jenis minyak yang bernilai tinggi dan tidak boleh menggunakan pelarut. Menghasilkan ampas ( langsung digunakan untuk pakan. Terdapat jenis bahan baku yang lebih menguntungkan (reliable dan kopra 11 12
Video: Canola Oil Extraction PALM OIL EXTRACTION Proses ekstraksi minyak sawit berbeda dengan ekstraksi biji-bijian ( Pelumat ( merupakan satu unit. Menggunakan mencegah inti sawit pecah. Hasil ekstraksi mengandung minyak 66%, air 24%, dan padatan 10%. 13 14 3. Dibuat pertama kali pada tahun 1855 oleh Deiss Marseilles dari Perancis, batch solvent extraction. Counter current continuous solvent extraction pertama kali dibuat oleh Hildebrandt dan Bollman dari Jerman tahun 1920 (multi stage). Dengan 1% minyak masih tertinggal dalam ampas ( 15 16 Merupakan metode ekstrasi yang banyak digunakan untuk menghasilkan minyak nabati, karena biaya operasional rendah. Kapasitas 1000-5000 ton/hari, tetapi biaya investasi 15-75 juta dolar. Pelarut yang digunakan adalah Heksana (65%, secara komersial). Unit ekstraksi pelarut terdiri: 1. Solvent extraction 2. Meal Desolventizing ampas), 3. Meal drying and cooling pendinginan ampas), 4. Miscella destillation 5. Solvent recovery 17 18
MEKANISME EKTRAKSI PELARUT DALAM SEL MEKANISME EKTRAKSI PELARUT DALAM SEL Pelarut masuk ke dalam sel, terus ke dalam Pelarut dan lemak kemudian keluar dari sel menuju larutan ( Larutan ( body, tekanan terbentuk, dan larutan keluar dari sel dan dan kembali ke larutan. Siklus di atas berlangsung terus hingga terbentuk konsentrasi kesetimbangan antara dalam oil body dan lingkungannya. Waktu yang diperlukan mencapai kesetimbangan: Soybean 5 menit, sunflower seed 9 menit, dan rapeseed 12 menit. 19 20 FAKTOR YANG BERPENGARUH PELARUT: 1. Waktu Kontak: Waktu yang diperlukan pelarut masuk ke dalam sel (oil body). Resident time = washing time + Drain time Penentuan resident time penting, cukup waktu bagi pelarut masuk kedalam sel, mengikat minyak, dan kembali ke larutan. Penentuan resident time bertujuan untuk meningkatkan effisiensi ekstraksi dan mengurangi minyak tertinggal. 2. Ukuran Partikel: Ukuran ketebalan flakes 0,30-0,38 mm (= 20 sel), Semakin tipis (kecil) ukuran partikel, semakin cepat waktu kontak. Ukuran terlalu kecil, memerlukan energi lebih besar dan dapat menghambat perkolasi (aliran larutan). Pengecilan dari 0,38 mm menjadi 0,30 mm: 2 kwh/ton 21 FAKTOR YANG BERPENGARUH PELARUT...... 3. Suhu ekstraksi: Suhu pelarut dan larutan (miscella) meningkat, laju diffusy (memasuki sel) meningkat, laju ekstraksi meningkat. Kenaikan suhu dibatasi oleh titik didih pelarut dan stabilitas bahan baku dan minyak terhadap suhu. Untuk keamanan dan mencegah kehilangan pelarut, suhu ekstraksi selalu dibawah titih didih pelarut. 4. Tahapan ekstraksi: Multiple effect extraction meningkatkan efisiensi. Semakin banyak tahapan ekstraksi, diperlukan peralatan dan energi sebakin besar. Jumlah tahapan ekstraksi minyak secara komersial antara 5-9 tahap. 22 4. RENDERING Metode ekstraksi lemak dari jaringan hewan (selain daging dan tulang). Rendering dilakukan berdasarkan bahan baku dan peralatan yang tersedia. Metode rendering terdiri dari: a. Wet rendering, b. Dry rendering, c. Slurry redering, d. Disgestive rendering. a. Digunakan untuk mempertahankan mutu warna, flavor, dan daya simpan lemak yang dihasilkan. Menggunakan air dalam jumlah banyak. Pemisahan lemak dan air menggunakan metode skimming atau sentrifugasi. Alat yang digunakan adalah ketel (autoklave) silinder dan kerucut pada bagian bawah, mampu menahan tekanan tinggi (276-414 kpa). Waktu rendering antara 4-6 jam, lemak terekstrak mencapai 85%. Pada proses ini, akan terjadi reaksi hidrolisis dan oksidasi yang menghasilkan asam lemak bebas. Mencegah oksidasi, ditambahkan BHA, BHT, atau campuran Propyl galat + asam sitrat, atau BHA + BHT. 23 24
b. Merupakan metode paling sederhana dalam mengekstrak lemak. Dry rendering dilakukan dengan memanaskan jaringan hewan berlemak, sehingga lemak mencair dan keluar dari jaringan. Lemak yang dihasilkan selanjutnya dipisahkan dari padatnya dengan cara disaring. Padatan (ampas) dipress untuk mengeluarkan lemak yang tersisa. Lemak hasil pemanasan dan pengepresan di campur. c. Metode ini pertama kali digunakan oleh Charles Greenfield tahun 1953. Cara kerjanya: Jaringan hewan berlemak dicampur dengan lemak kemudian digiling menjadi (bubur) yang dapat mengalir (dipompa). Slurry mengandung 68% lemak, 10% padatan, dan 22% air. Slurry selanjutnya dipompakan ke dalam evaporator dan dipanaskan dalam kondisi vakum. Air terpisah dengan penguapan, sedangkan lemak dipisahkan dari padatan dengan sentrifugasi. Sisa lemak dalam padatan dikeluarkan dengan cara pengepresan (screw press). 25 26 d. Wet rendering ditambahkan bahan kimia atau enzim untuk membantu menguraikan jaringan lemak hewan (hydrolizing dan dissolving), memudahkan pemisahan lemak. Dengan penambahan larutan NaOH 1,75%. Jaringan lemak hewan ditambah lar. NaOH, dipanaskan pada suhu 85-95 di aduk. Lemak dipisahkan, dicuci dengan larutan garam 2-5%, kemudian dicuci lagi dengan air. Dengan penambahan enzim (papain atau ficin). J a r i n g a n l e m a k h e w a n d i t a m b a h e n z i m (0,005-0,02%) pada ph 7-7,5. dipanaskan pada suhu 60-85 27