TK-40Z2 PENELITIAN Semester II 2006/2007 Judul PEMBUATAN MINYAK DARI SANTAN KELAPA DENGAN FERMENTASI Kelompok Gregoreus Aryo Wicaksono (130 03 015) Merry Tanujaya (130 03 025) Pembimbing Dr. Ukan Sukandar PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG Juni 2007
LEMBAR PENGESAHAN TK-40Z2 PENELITIAN Semester II 2006/2007 PEMBUATAN MINYAK DARI SANTAN KELAPA DENGAN FERMENTASI Kelompok Gregoreus Aryo Wicaksono (130 03 015) Merry Tanujaya (130 03 025) Catatan Bandung, Juni 2007 Disetujui Pembimbing Dr. Ukan Sukandar i
TK-40Z2 PENELITIAN Pembuatan Minyak dari Santan Kelapa dengan Fermentasi Kelompok Gregoreus Aryo Wicaksono (130 03 015) dan Merry Tanujaya (130 03 025) Pembimbing Dr. Ukan Sukandar ABSTRAK Minyak kelapa mengandung asam laurat yang dapat meningkatkan daya tahan tubuh dan mengurangi resiko penumpukan kolesterol dalam darah. Salah satu metode pembuatan minyak kelapa yaitu fermentasi. Metode ini dapat diaplikasikan dalam industri skala kecil karena prosesnya sederhana dan mudah dilakukan. Proses fermentasi menggunakan mikroorganisme yang menghasilkan enzim protease untuk memecah ikatan protein-lemak pada santan. Fermentasi dilakukan secara partaian pada fermentor berupa labu Erlenmeyer berukuran 1 liter dalam kondisi mikroaerofilik. Parameter keberhasilan yang digunakan dalam penelitian ini adalah mencapai yield tertinggi dan waktu pemecahan emulsi tercepat. Proses fermentasi menggunakan Saccharomyces cerevisiae memiliki perolehan minyak kelapa tertinggi. Variasi percobaan meliputi formulasi medium inokulum, penentuan jumlah inokulum, penentuan temperatur, ph, dan kadar oksigen optimum. Untuk setiap variabel dilakukan 4 variasi percobaan. Kondisi operasi optimum terjadi pada formulasi medium inokulum dengan perbandingan air kelapa terhadap skim santan sebesar 1 berbanding 9, perbandingan jumlah inokulum terhadap krim santan sebesar 1 berbanding 3, temperatur 35 o C, ph 6,58-6,68, dan kadar oksigen sebesar 60-90 % volum kerja/volum fermentor. Analisis sifat fisik dan kimia minyak kelapa meliputi penentuan densitas, indeks bias, angka asam, angka iodium, angka penyabunan, angka peroksida, dan kandungan asamasam lemak. Minyak kelapa hasil penelitian memenuhi standar mutu minyak kelapa menurut Codex Stan 210-1999 dengan kandungan asam laurat sebesar 49,18 %. Kata kunci : minyak kelapa, fermentasi, Sacchromyces cerevisiae ii
TK-40Z2 RESEARCH The Production of Coconut Oil from Coconut Milk by Fermentation Group Gregoreus Aryo Wicaksono (130 03 015) dan Merry Tanujaya (130 03 025) Advisor Dr. Ukan Sukandar ABSTRACT Coconut oil contains lauric acid which increases body endurance and reduces the risk of cholesterol accumulation in blood. One of the techniques to produce coconut oil is fermentation. Coconut oil production by fermentation is able to be applied in small industry because the process is simple and easy. Fermentation uses microorganism which produces protease enzyme for breaking the lypoprotein chain in coconut milk. The research uses batch scale fermentation in a 1 litre Erlenmeyer flask as a fermentor in microaerofilic condition. The parameter of success are the highest yield and the fastest breaking time of emulsion. Fermentation uses Saccharomyces cerevisiae having the highest coconut oil yield. Variables of this research are the formulation of inoculum medium, the amount of inoculum, optimum temperature, ph, and oxygen content. There are four experiment variations for every variable. The optimum formulation of inoculum medium is at the composition of coconut water to coconut skim equals to 1 to 9, the optimum amount of inoculum is at the composition of inoculum to coconut cream equals to 1 to 3, optimum temperature is 35 o C, optimum ph range equals to 6,58-6,68, and oxygen content is at range of 60-90% operation volum/fermentor volum. The analysis of physical and chemical properties of coconut oil are density, refractive index, acid value, iodine value, saponification value, peroxide value, and the composition of fatty acids. Coconut oil obtained by this research fulfills quality standard of coconut oil by Codex Standard 210-1999 with lauric acid content equals to 49,18 %. Key words: coconut oil, fermentation, Saccharomyces cerevisiae iii
KATA PENGANTAR Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas berkat dan rahmat-nya sehingga penulis dapat menyelesaikan laporan mata kuliah TK-40Z2 Penelitian. Laporan ini merupakan salah satu tugas akhir pada Program Sarjana Teknik Kimia Institut Teknologi Bandung. Penulis menyampaikan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam menyelesaikan laporan ini, terutama kepada : Dr. Ukan Sukandar sebagai pembimbing atas bimbingan dan sarannya selama penulis menyelesaikan makalah ini. Dr. IDG Arsa Putrawan selaku koordinator mata kuliah TK-40Z2 Penelitian tahun akademik 2006/2007. Para karyawan Laboratorium Mikrobiologi dan Teknologi Bioproses ITB atas bantuan dan sarannya selama penulis melakukan penelitian di laboratorium. Pihak-pihak lain yang telah membantu penyelesaian laporan ini. Penulis menyadari bahwa laporan ini masih jauh dari sempurna. Karena itu, dengan rendah hati, penulis menerima saran dan kritik dari pembaca demi perbaikan laporan ini di masa mendatang. Semoga laporan ini bermanfaat bagi kita semua. Terima kasih. Bandung, Juni 2007 Penulis iv
DAFTAR ISI I II III Lembar Pengesahan Abstrak Abstract Kata Pengantar Daftar Isi Daftar Tabel Daftar Gambar Pendahuluan 1.1 Latar Belakang 1.2 Rumusan Masalah 1.3 Tujuan 1.4 Ruang Lingkup Tinjauan Pustaka 2.1 Kelapa 2.1.1 Bagian-bagian Buah Kelapa 2.1.2 Produk-produk yang Dihasilkan dari Buah Kelapa 2.2 Santan 2.3 Metode Pengambilan Minyak dari Daging Buah Kelapa 2.3.1 Proses Kering 2.3.2 Proses Basah 2.4 Teknik Fermentasi Pembuatan Minyak Kelapa 2.4.1 Prinsip Pembuatan Minyak Kelapa dengan Fermentasi 2.4.2 Kondisi Operasi Rancangan Penelitian 3.1 Metodologi 3.2 Percobaan 3.2.1 Bahan Halaman i ii iii iv v vii viii 1 1 3 4 4 5 5 6 9 14 16 16 17 20 21 25 26 26 29 29 v
IV V 3.2.2 Alat 29 3.2.3 Prosedur 30 3.2.3.1 Persiapan 30 3.2.3.2 Percobaan Utama 32 3.2.4 Variasi 35 Hasil dan Pembahasan 36 4.1 Seleksi Mikroorganisme 36 4.2 Formulasi Medium Inokulum 39 4.3 Penentuan Jumlah Inokulum 42 4.4 Penentuan Kondisi Operasi Fermentasi Optimum 44 4.4.1 Penentuan Temperatur Optimum 44 4.4.2 Penentuan ph Optimum 47 4.4.3 Penentuan Kadar Oksigen Optimum 51 4.5 Analisis Kualitas Minyak Kelapa 53 4.5.1 Analisis Sifat Fisik 53 4.5.2 Analisis Sifat Kimia 54 4.5.3 Analisis Komposisi Asam-asam Lemak 56 Kesimpulan dan Saran 59 5.1 Kesimpulan 59 5.2 Saran 59 Daftar Pustaka 61 Lampiran A A-1 Lampiran B B-1 Lampiran C C-1 vi
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1.1 Distribusi dan kontribusi industri kelapa Indonesia pada 2 perdagangan internasional Tabel 1.2 Tabulasi pemilihan rute produksi pembuatan minyak kelapa secara 3 kuantitatif Tabel 2.1 Kandungan kimia dalam air kelapa 8 Tabel 2.2 Kandungan asam amino dalam air kelapa 8 Tabel 2.3 Kandungan kimia dalam daging buah kelapa 9 Tabel 2.4 Komposisi asam lemak dalam minyak kelapa 12 Tabel 2.5 Karakteristik fisik-kimiawi minyak kelapa 13 Tabel 2.6 Standar mutu produk minyak kelapa 14 Tabel 2.7 Kandungan kimia dalam santan 15 Tabel 3.1 Mikroorganisme yang diseleksi pada tahap persiapan 30 Tabel 3.2 Variasi-variasi percobaan 35 Tabel 4.1 Perolehan minyak tiap mikroorganisme pada tempuhan 1 36 Tabel 4.2 Perolehan minyak tiap mikroorganisme pada tempuhan 2 37 Tabel 4.3 Variasi komposisi medium inokulum 39 Tabel 4.4 Variasi perbandingan inokulum terhadap krim santan 42 Tabel 4.5 Hasil percobaan tiap variasi jumlah inokulum tempuhan 1 42 Tabel 4.6 Hasil percobaan tiap variasi jumlah inokulum tempuhan 2 43 Tabel 4.7 Hasil percobaan tiap variasi temperatur tempuhan 1 45 Tabel 4.8 Hasil percobaan tiap variasi temperatur tempuhan 2 45 Tabel 4.9 Berat jenis dan indeks bias minyak kelapa 54 Tabel 4.10 Sifat kimia minyak kelapa 55 Tabel 4.11 Perbandingan komposisi asam-asam lemak minyak kelapa 57 Tabel B.1 Hasil pembacaan GCMS B-3 vii
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1 Pohon kelapa (Cocos nucifera L.) dan buahnya 6 Gambar 2.2 Bagian-bagian buah kelapa 6 Gambar 2.3 Daging buah kelapa 9 Gambar 2.4 Rumus molekul asam lemak jenuh dan tak jenuh 11 Gambar 2.5 Blok diagram penyiapan inokulum 23 Gambar 2.6 Blok diagram proses fermentasi pembuatan minyak kelapa 24 Gambar 3.1 Diagram alir metodologi penelitian 28 Gambar 3.2 Proses inti pembuatan minyak kelapa dengan fermentasi 31 Gambar 3.3 Blok diagram penyiapan krim santan 32 Gambar 3.4 Alat refraktometer di Lab. Teknologi Kimia ITB 34 Gambar 4.1 Hasil percobaan untuk 4 mikroorganisme dengan perolehan 36 minyak terbanyak Gambar 4.2 Kurva pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae tempuhan 1 40 Gambar 4.3 Perubahan ph medium inokulum tempuhan 1 untuk semua variasi 40 Gambar 4.4 Kurva pertumbuhan Saccharomyces cerevisiae tempuhan 2 40 Gambar 4.5 Perubahan ph medium inokulum tempuhan 2 untuk semua variasi 41 Gambar 4.6 Volume minyak yang terbentuk tiap jam untuk tiap variasi 46 temperatur Gambar 4.7 Volume minyak yang terbentuk tiap jam untuk tiap variasi ph 48 tempuhan 1 Gambar 4.8 Hasil pengamatan jam ke-7 tempuhan 1 48 Gambar 4.9 Volume minyak yang terbentuk tiap jam untuk tiap variasi ph 49 tempuhan 2 Gambar 4.10 Hasil pengamatan jam ke-5 dan jam ke-6 tempuhan 2 50 Gambar 4.11 Volume minyak yang terbentuk tiap jam pada variasi kadar 51 oksigen tempuhan 1 viii
Gambar 4.12 Volume minyak yang terbentuk tiap jam pada variasi kadar oksigen tempuhan 2 Gambar 4.13 Perolehan minyak untuk tiap variasi kadar oksigen tempuhan 1 dan tempuhan 2 52 52 ix