PENGARUH KATALIS KALSIUM KARBNAT DAN GLISERL TERHADAP PRDUK GLISERLISIS REFINED BLEACHED DEDRIZED PALM IL ( RBD P ) SKRIPSI ZULFIKAR 040822024 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
PENGARUH JUMLAH KATALIS KALSIUM KARBNAT DAN GLISERL TERHADAP PRDUK GLISERLISIS RBD PALM IL SKRIPSI Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains ZULFIKAR 040822024 DEPARTEMEN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2009 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
PERSETUJUAN Judul : PENGARUH KATALIS KALSIUM KARBNAT DAN GLISERL TERHADAP PRDUK GLISERLISIS REFINED BLEACHED DEDRIZED PALM IL ( RBD P ) Kategori : SKRIPSI Nama : ZULFIKAR Nomor Induk Mahasiswa : 040822024 Program Studi : SARJANA (S1) KIMIA Departemen : KIMIA Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA Disetujui di Medan, Juni 2009 Komisi Pembimbing Pembimbing 2 Pembimbing 1 Juliati Br Tarigan, S.Si, M.Si Dra. Herlince Sihotang, M.Si NIP. 132 240 153 NIP.131 572 436 Diketahui/Disetujui oleh : Departemen Kimia FMIPA USU Ketua, Dr. Rumondang Bulan Nst, M.S NIP. 131 459 466 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
PERNYATAAN PENGARUH KATALIS KALSIUM KARBNAT DAN GLISERL TERHADAP PRDUK GLISERLISIS REFINED BLEACHED DEDRIZED PALM IL ( RBD P ) SKRIPSI Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing masing disebutkan sumbernya. Medan, Juni 2009 ZULFIKAR 040822024 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
PENGHARGAAN Puji syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat rahmad dan hidayahnya penulis dapat menyelesaikan penelitian dan menyusun skripsi ini. Penulis sangat berterimakasih kepada seluruh keluarga tercinta yang senantiasa memberikan dukungan dan semangat, terutama kepada kedua orangtua H.M.A.Rani dan Hj.Nurmayani serta isteri tercinta Betty Elvira S.Si. terima kasih atas segala bantuannya baik material maupun spiritual. Ucapan terimakasih penulis sampaikan kepada Ibu Dra.Herlince Sihotang,M.Si selaku dosen pembimbing I dan Ibu Juliati Br. Tarigan, S.Si, M.Si selaku pembimbing II yang telah banyak meluangkan waktu untuk memberikan bimbingan, pengarahan dan saran kepada penulis selama melakukan penelitian dan penyusunan skripsi ini. Ucapan terimakasih juga ditujukan kepada ketua departemen Kimia Ibu Dra. Rumondang Bulan Nasution, MS dan sekretaris departemen Kimia Bapak Drs. Firman Sebayang, MS serta kepada seluruh dosen dan pegawai administrasi departemen Kimia. Untuk seluruh asisten Laboratorium kimia organik terimakasih atas kerjasamanya khususnya untuk Desi H Natalia Manik penulis ucapkan terimakasih atas segala bantuannya. Tak lupa pula penulis ucapkan terima kasih untuk rekan rekan di QC Departemen PT. Pacific Medan Industri serta seluruh pihak yang terkait dalam penelitian dan penyusunan skripsi ini yang tidak disebutkan namanya. Akhir kata, penulis ucapkan semoga skripsi ini dapat bermanfaat bagi kita semua. Semoga Allah SWT selalu memberkati kita. Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
ABSTRAK Gliserolisis secara kimia antara RBD P dan gliserol telah dilakukan dengan menggunakan katalis kalsium karbonat ( CaC 3 ) pada temperatur 210 215 o C dan dalam suasana nitrogen sehingga diperoleh monogliserida ( MG ) dan digliserida ( DG ). MG dan DG yang diperoleh dianalisa dengan kromatografi gas. Untuk menghasilkan kandungan MG dan DG yang paling maksimum maka dilakukan dengan variasi katalis CaC 3 dan pereaksi gliserol dan RBD P. Hasil kromatografi gas menunjukkan bahwa kandungan MG dan DG yang maksimum diperoleh pada pemakaian katalis CaC 3 sebayak 0,25% (w/w) yaitu sebesar 50,91 % dimana kandungan MG sebesar 1,06 % dan DG sebesar 49,85%. Katalis CaC 3 sebesar 0,25% digunakan pada reaksi gliserolisis dengan variasi perbandingan mol antara g RBD P dan gliserol. Kandungan MG dan DG yang paling maksimum diperoleh pada perbandingan 2 mol RBD P dan 4 mol gliserol, yaitu sebesar 83,26 % dengan rincian komposisi 3,56 % MG dan 79,70 % DG dan trigliserida ( TG ) sebesar 16,74 %. Pada akhir reaksi masih ditemukan TG awal ataupun TG hasil interesterifikasi. MG dan DG yang diperoleh akan dapat dimanfaatkan sebagai emulsifier pada industri pangan, non pangan dan kosmetik. Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
THE INFLUENCE F CATALYST CALCIUM CARBNATE AND GLYCERL FR GLYCERLYSIS PRDUCT F REFINED BLEACHED DEDRIZED PALM IL ( RBD P ) ABSTRACT Chemical Glycerolysis of among RBD P and glycerol have been done by using calcium carbonate ( CaC 3 ) as catalyst at temperature 210-215 o C and in nitrogen atmosphere was obtained monoglyceride ( MG ) and diglyceride ( DG ). MG and DG that obtained were analyzed by gas chromatography.to got the most maximum content of MG and DG hence done with variation of catalyst CaC 3 and variation reactant of glycerol and RBD P. The Result of gas chromatography indicated that the content of MG and DG which were most maximum obtained on usage of catalyst CaC 3 equal to 0,25% (w/w) that equal to 50,91 % where content of MG equal to 1,06 % and DG equal to 49,85%. Catalyst CaC 3 equal to 0,25% used at the reaction of glyserolysis with variation of comparison mole among RBD P and glycerol. bstetrical of MG and DG most maximum obtained at comparison 2 mole of RBD P and 4 mole glycerol, that is equal to 83,26 % with detail of composition 3,56 % MG and 79,70 % DG and triglyceride ( TG ) equal to 16,74 %. By the end of reaction still found TG early and TG result of interesterification. MG and of DG obtained will be able to be exploited as emulsifier at food industry, non food and cosmetic. Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
PERSETUJUAN PERNYATAAN PENGHARGAAN ABSTRAK ABSTRCT DAFTAR ISI DAFTAR GAMBAR DAFTAR TABEL DAFTAR HISTGRAM DAFTAR LAMPIRAN DAFTAR ISI Halaman ii iii iv v vi vii ix x xi xii BAB I. PENDAHULUAN 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 3 1.3. Pembatasan Masalah 3 1.4. Tujuan Penelitian 4 1.5. Manfaat Penelitian 4 1.6. Metodologi Penelitian 4 1.7. Lokasi Penelitian 4 BAB II. TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Minyak Kelapa Sawit 5 2.2. Gliserolisis 7 2.3. Gliserida 10 2.3.1. Monogliserida 11 2.3.2. Digliserida 12 2.3.3. Trigliserida 14 2.3.4. Fosfogliserida 14 2.4. Gliserol 15 2.5. Emulsifier 16 2.6. Katalis 17 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
BAB III. BAHAN DAN METDE PENELITIAN 3.1. Alat alat 19 3.2. Bahan bahan 20 3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1. Pembuatan Asam Sitrat 10 % 20 3.3.2. Gliserolisis RBD Palm il 3.3.2.1. Perbandingan Jumlah Katalis Kalsium Karbonat 20 3.3.2.2. Perbandingan Jumlah mol RBD Palm il dan Gliserol 21 3.4. Bagan Penelitian 3.4.1. Gliserolisis RBD Palm il dan Gliserol dengan Perbandingan Jumlah Katalis 22 3.4.2. Gliserolisis Dengan Perbandingan Jumlah Mol RBD Palm il Dan Gliserol 23 BAB IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil 4.1.1. Analisis Komposisi Asam Lemak Dan Kandungan Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida Pada RBD P 24 4.1.2. Produk Hasil Gliserolisis RBD P 25 4.2. Pembahasan 26 BAB V. KESIMPULAN DAN SARAN 5.1. Kesimpulan 33 5.2. Saran 33 DAFTAR PUSTAKA 34 LAMPIRAN 36 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 2.1. Reaksi Bolak Balik yang Dapat Terjadi Dalam Gliserolisis 8 Gambar 2.2. Jenis jenis Gliserida 10 Gambar 2.3. Struktur Monogliserida 11 Gambar 2.4. Setreoisomer Monogliserida Sn-1, Sn-2 dan Sn-3 12 Gambar 2.5. Isomer Digliserida Sn-1,2, Sn-2,3, dan Sn-1,3 12 Gambar 2.6. Struktur Kimia Gliserol 15 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit Mentah 6 Tabel 4.1. Komposisi Asam Lemak RBD P 24 Tabel 4.2. Kandungan Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada RBD Palm il 24 Tabel 4.3. Kadar MG, DG dan TG Hasil Reaksi Gliserolisis Antara RBD P dan Gliserol Pada Berbagai Jumlah Katalis CaC 3 Pada Temperatur 210 215 o C selama 2 jam 25 Tabel 4.4. Kadar MG, DG dan TG Hasil Reaksi Gliserolisis Antara RBD P dan Gliserol Pada Variasi Jumlah Mol RBD P Dan Gliserol Pada Temperatur 210 215 o C selama 2 jam 25 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
DAFTRA HISTGRAM Halaman Histogram 4.1. Pengaruh Perbandingan Jumlah Katalis Terhadap Produk Gliserolisis 29 Histogram 4.2. Pengaruh Perbandingan Mol RBD Palm il Dan Gliserol Terhadap Produk Gliserolisis 29 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
DAFTRA LAMPIRAN Halaman Lampiran 1. Kromatogram GC Dari RBD P 36 Lampiran 2. Kromatogram GC Dari Standard MG dan DG 37 Lampiran 3. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis Menggunakan Katalis CaC 3 Sebanyak 0.10 % (w/w) 38 Lampiran 4. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis Menggunakan Katalis CaC 3 Sebanyak 0.15 % (w/w) 39 Lampiran 5. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis Menggunakan Katalis CaC 3 Sebanyak 0.20 % (w/w) 40 Lampiran 6. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis Menggunakan Katalis CaC 3 Sebanyak 0.25 % (w/w) 41 Lampiran 7. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis Menggunakan Katalis CaC 3 Sebanyak 0.30 % (w/w) 42 Lampiran 8. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis dengan Perbandingan Mol RBD P : Gliserol ( 4 : 1 ) 43 Lampiran 9. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis dengan Perbandingan Mol RBD P : Gliserol ( 4 : 2 ) 44 Lampiran 10. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis dengan Perbandingan Mol RBD P : Gliserol ( 4 : 3 ) 45 Lampiran 11. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis dengan Perbandingan Mol RBD P : Gliserol ( 4 : 4 ) 46 Lampiran 12. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis dengan Perbandingan Mol RBD P : Gliserol ( 3 : 4 ) 47 Lampiran 13. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis dengan Perbandingan Mol RBD P : Gliserol ( 2 : 4 ) 48 Lampiran 14. Kromatogram GC Dari Hasil Reaksi Gliserolisis dengan Perbandingan Mol RBD P : Gliserol ( 1 : 4 ) 49 Lampiran 15. Analisis KLT Gliserol Dan RBD P 50 Lampiran 16. Spesifikasi Alat Kromatografi Gas 51 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar belakang Kelapa sawit merupakan komoditi non migas yang telah ditetapkan sebagai salah satu komoditi yang dikembangkan menjadi produk lain untuk tujuan ekspor. Produksi kelapa sawit di Indonesia selalu mengalami peningkatan dari tahun ketahun yang saat ini menempati urutan kedua produksi dunia setelah Malaysia. Peningkatan produksi akan memberikan dampak yang sangat berarti terhadap pendapatan masyarakat Indonesia pada umumnya dan khususnya kepada para petani kelapa sawit. Jika peningkatan produksi minyak sawit diikuti dengan peningkatan nilai ekonomi minyak sawit melalui peningkatan daya guna minyak sawit yang menghasilkan produk yang bernilai ekonomi relatif tinggi, maka perlu dilakukan suatu upaya tertentu dalam mencapai hal tersebut. (Hasanuddin, A., 2001) Didalam prakteknya upaya peningkatan daya guna minyak sawit yang menghasilkan produk yang bernilai ekonomi lebih tinggi dapat dilakukan dengan berbagai macam modifikasi minyak sawit untuk mendapatkan produk hasil yang sesuai dengan sifat produk yang diinginkan, modifikasi dari minyak dan lemak yang berasal dari minyak sawit dapat dicapai dengan cara mengubah komposisi asam lemak dan mengubah distribusi asam lemak didalam molekul gliserida untuk membentuk suatu minyak atau lemak yang baru dengan sifat sifat yang berbeda, misalnya untuk mandapatkan minyak yang lebih cair ataupun lemak yang lebih padat untuk tujuan tertentu. (Jansen, S., 2000) Lemak dan minyak dapat dimodifikasi menjadi monogliserida dan digliserida melalui reaksi antara gliserol dan trigliserida. Untuk memperoleh senyawa monogliserida dan digliserida telah banyak diupayakan melalui reaksi gliserolisis dengan lemak maupun Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
metil ester atau etil ester asam lemak, baik secara reaksi kimia menggunakan katalis maupun secara bioteknologi dengan enzim lipase sebagai katalis. ( Yumin, 2003 ) Monogliserida ( MG ) dan digliserida ( DG ) termasuk produk yang bernilai ekonomi tinggi dan mempunyai prospek pasar yang cukup cerah pada era global. Krog (1990) memprediksikan kebutuhan MG dan DG sebagai emulsifier pangan pada era pasar global sekitar 132.000 ton/tahun. (Hasanuddin, A., 2001) MG dan DG didalam penglohan pangan digunakan sebagai emulsifier dalam pembuatan produk produk pangan berlemak seperti margarin, roti, biskuit dan es krim. Disamping sebagai emulsifier, DG telah banyak digunakan sebagai minyak diasilgliserol yang lebih sehat untuk dikonsumsi jika dibandingkan dengan minyak goreng tradisional yang kaya akan kandungan triasilgliserol. Sejauh ini lebih dari 63.000 ton minyak goreng diasilgliserol telah dipasarkan di Jepang sejak minyak tersebut diperkenalkan pada Februari 1999. Komponen utama dari minyak diasilgliserol adalah 80 % Sn-1,3 dan Sn-1,2 (2,3) diasilgliserol (pada perbandingan 7:3). Minyak diasilgliserol ini diproduksi secara komersial melalui reaksi esterifikasi asam lemak dengan gliserol atau penambahan monoasilgliserol pada lipase maupun melauli reaksi yang disebut dengan reaksi gliserolisis dari lemak dan minyak dengan bantuan sejumlah kecil katalis yang berfungsi untuk mempercepat reaksi. (Tiangkui, Y., dkk., 2004) Katalis yang biasa digunakan dalam pembuatan MG dan DG adalah NaH dan KH, menurut G.J. Suppes katalis tersebut hanya efektif digunakan jika reaksi menggunakan monoalkohol seperti metanol dan etanol akan tetapi tidak efektif jika digunakan dalam reaksi yang menggunakan etilen glikol sebagai alkohol dan reaksi dilakukan pada temperatur di atas 200 C. (Suppes, 2001). Namun dalam hal ini kami akan menggunakan katalis kalsium karbonat (CaC 3 ). Katalis kalsium karbonat merupakan salah Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
satu katalis yang paling diminati didalam memodifikasi lemak dan minyak, karena katalis ini dapat diperoleh dengan harga yang lebih murah, memiliki struktur yang lebih besar untuk digunakan di dalam reaktor sehingga mudah untuk dipisahkan dan tidak bersifat racun. Berdasarkan uraian diatas, maka peneliti tertarik untuk menggunakan katalis kalsium karbonat dalam reaksi gliserolisis, apakah MG dan DG dapat dihasilkan dari reaksi gliserolisis antara RBD P dan gliserol dengan menggunakan katalis kalsium karbonat, dan berapakah katalis yang digunakan untuk menghasilkan MG dan DG yang paling maksimum, serta ingin mengetahui perbandingan jumlah mol RBD P dan gliserol yang direaksikan untuk menghasilkan MG dan DG yang paling maksimum. 1.2 Permasalahan a. Berapa banyakkah katalis kalsium karbonat yang digunakan untuk menghasilkan MG dan DG dari reaksi gliserolisis antara RBD P den Gliserol pada temperatur 210 215 o C selama 2 jam yang paling maksimum. b. Berapakah perbandingan jumlah mol RBD P dan gliserol yang digunakan dalam reaksi untuk menghasilkan MG dan DG yang paling maksimum. 1.3 Pembatasan Masalah Penelitian ini dibatasi pada : a. Pengamatan dan penentuan kadar MG dan DG yang dihasilkan dari reaksi antara RBD P dan gliserol dengan menggunakan katalis kalsium karbonat pada temperatur 210 215 C, dan jumlah katalis yang digunakan divariasikan pada 0,10 ; 0,15 ; 0,20 ; 0,25 ; dan 0,30 % (w/w). b. Perbandingan jumlah mol RBD P dan gliserol yang digunakan divariasikan pada ( 1 : 4 ) ( 2 : 4 ) ( 3 : 4 ) ( 4 : 4 ) ( 4 : 3 ) ( 4 : 2 ) ( 4 : 1 ) mol. Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
c. Penentuan kadar MG dan DG ditentukan dengan menggunakan metode kromatografi gas. 1.4 Tujuan Penelitian a. Untuk mengetahui jumlah katalis kalsium karbonat yang digunakan untuk menghasilkan MG dan DG yang paling maksimum. b. Untuk mengetahui perbandingan jumlah mol RBD P dan gliserol yang digunakan dalam reaksi untuk menghasilkan MG dan DG yang paling maksimum. 1.5 Manfaat Penelitian Hasil penelitian ini diharapkan dapat digunakan sebagai sumber informasi yang berguna untuk pengembangan produk dari industri pengolahan minyak sawit dan dalam perkembangan industri oleokimia. 1.6 Metedologi Penelitian Penelitian ini dilakukan malalui eksperimen laboratorium, dimana bahan bahan kimia yang digunakan dalam penelitian ini umumnya merupakan produk dari E Merck. Gliserol yang digunakan diperoleh dari PT. DMAS AGRINTI PRIMA, suatu pabrik pengolahan minyak nabati dan RBD P yang digunakan diperoleh dari PT.PALMCC LABRATRIES. Hasil gliserolisis yang diperoleh ditentukan kadar MG, DG dan TG nya dengan menggunakan metode analisis kromatografi gas. 1.7 Lokasi Penilitian Penelitian dilakukan di Laboratorium Kimia rganik F-MIPA Universitas Sumatera Utara. Dan pengujian hasil penelitian dilakukan disalah satu perusahaan swasta yang bergerak dalam industri minyak nabati di Medan Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1. Minyak Kelapa Sawit Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit ( Elaeis guinensis JAQC ). Kelapa sawit dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas yang berbeda, yaitu tipe macrocarya, dura, tenera dan psifera. Masing masing tipe dibedakan berdasarkan tebal tempurung. (Ketaren, S.,1998) Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit ( crude palm kernel oil, CPK ) dan juga dapat dihasilkan dari daging buah kelapa sawit yang dinamakan minyak sawit kasar ( crude palm oil, CP ) (Ketaren, S.,1998) CP mengandung sekitar 500 700 ppm karoten dan merupakan bahan pangan sumber karoten alami terbesar. leh karena itu CP berwarna merah jingga. Disamping itu jumlahnya juga cukup tinggi. Minyak sawit ini diperoleh dari mesokarp buah kelapa sawit melalui ekstraksi dan mengandung sedikit air serta serat halus, yang berwarna kuning sampai merah dan berbentuk semi padat pada suhu ruang. Dengan adanya air dan serat halus tersebut menyebabkan minyak sawit mentah tidak dapat langsung digunakan sebagai bahan pangan maupun non pangan. Bentuk semi padat minyak sawit mentah disebabkan oleh kandungan asam lemak jenuh yang tinggi, sebagaimana tersaji pada tabel 2.1. Pada tabel tersebut teramati sekitar 50 persen asam lemak yang ada merupakan asam lemak jenuh dengan komponen utama asam palmitat, sekitar 40 persen asam lemak tidak jenuh tunggal ( asam oleat ) dan sekitar 10 persen asam lemak tidak jenuh jamak ( asam linoleat ). Asam palmitat bentuk bebas dan Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
bentuk terikat sebagai monopalmitin, dipalmitin dan tripalmitin memiliki titik leleh yang relatif tinggi ( diatas 60 o C ), sehingga pada suhu ruang senyawa tersebut berbentuk padat. Tabel 2.1. Komposisi asam lemak minyak sawit mentah ( November 2001, Asriani H. ) No Jenis Asam Lemak Persen Komposisi 1 Asam Laurat ( C12:0 ) 0 0,4 2 Asam Miristat ( C14:0 ) 0,6 1,7 3 Asam Palmitat ( C16:0 ) 41,1 47 4 Asam Stearat ( C18:0 ) 3,7 5,6 5 Asam leat ( C18:1 ) 38,2 43,6 6 Asam Linoleat ( C18:2 ) 6,6 11,9 7 Asam Linolenat ( C18:3 ) 0,0 0,6 Minyak kelapa sawit dapat digunakan untuk menghasilkan berbagai jenis produk olahan, baik yang digunakan sebagai bahan yang dapat dikonsumsi maupun produk olahan yang tidak dapat dikonsumsi. Pada umumnya produk olahan minyak sawit yang ditujukan sebagai bahan yang dapat dikonsumsi dimurnikan melauli beberapa proses sebagai berikut: 1. Pemisahan bahan suspensi dan dispersi koloid dengan cara penguapan, deguming dan pencucian dengan asam. 2. Pemisahan asam lemak bebas dengan netralisasi. 3. Dekolorinasi dengan proses pemucatan. 4. Deodorisasi ( proses penghilangan bau ), dan 5. Pemisahan bahan gliserida jenuh dengan cara pendinginan ( fraksinasi ). Minyak sawit kasar yang telah melalui keseluruhan tahapan proses pemurnian akan menghasilkan suatu produk olahan jadi yang siap untuk langsung dikonsumsi berupa RBD Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
Palm lein ( minyak goreng ), sedangkan minyak sawit kasar yang telah melalui tahapan proses hingga pada proses deodorisasi ( penghilangan bau ) akan menghasilkan bahan setengah jadi yang disebut sebagai RBD P yang dapat digunakan sebagai bahan baku dalam proses pembuatan margarin, shortening ( mentega putih ), serta berbagai jenis produk olahan lainnya. (Hasanuddin, A., 2001 ). Minyak kelapa sawit merupakan komoditi nonmigas yang telah ditetapkan sebagai salah satu komoditi yang dikembangkan menjadi produk lain, didalam prakteknya upaya peningkatan daya guna minyak kelapa sawit yang menghasilkan produk yang bernilai ekonomi yang lebih tinggi. Hal ini dapat dilakukan dengan berbagai macam modifikasi minyak sawit untuk mendapatkan produk hasil yang sesuai dengan sifat produk yang diinginkan, modifikasi dari minyak dan lemak dapat dilakukan dengan cara mengubah komposisi asam lemak dan mengubah distribusi asam lemak didalam molekul gliserida untuk membentuk suatu minyak dan lemak yang baru dengan sifat sifat yang berbeda, misalnya untuk mendapatkan minyak yang lebih cair, untuk mendapatkan lemak yang lebih padat ataupun minyak dan lemak yang lebih spesifik untuk tujuan tertentu. Dalam hal ini telah dilakukan beberapa metode dalam modifikasi minyak dan lemak, yaitu antara lain : Gliserolisis, fraksinasi, hidrogenasi, esterifikasi dan kombinasinya. (Silalahi, J., 2000) 2.2. Gliserolisis Gliserolisis adalah reaksi transesterifikasi, dimana suatu ester direaksikan dengan suatu alkohol dengan bantuan sejumlah kecil katalis yang berguna untuk mempercepat reaksi untuk menghasilkan suatu ester yang baru, akan tetapi didalam gliserolisis alkohol yang digunakan sebagai reaktan adalah gliserol. Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
Gliserolisis minyak dan lemak merupakan reaksi tranesterifikasi antara trigliserida dengan gliserol dengan bantuan sejumlah kecil katalis untuk mempercepat reaksi untuk menghasilkan monogliserida dan digliserida. Ada tiga langkah reaksi bolak balik yang dapat terjadi pada proses gliserolisis, yaitu : C C C R 1 Trigliserida H C C Digliserida R 2 R 3 R 2 R 3 + + H H H Gliserol H H H Gliserol C H H R1 Monogliserida C H H R1 Monogliserida + H C C Digliserida R 2 R 3 C C C R 1 R 2 Trigliserida R 3 + C H H R1 Monogliserida H C C Digliserida R 2 R 3 Gambar. 2.1. Reaksi bolak balik yang dapat terjadi dalam gliserolisis (Noureddini,H.,and Medikonduru, 1997) Reaksi gliserolisis merupakan reaksi yang paling banyak digunakan dalam memprodukasi monogliserida dan digliserida dari trigliserida atau minyak dan lemak. Didalam reaksi ini, minyak dan lemak yang akan direaksikan dicampur dengan gliserol Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
berlebih dalam kondisi temperatur yang tinggi sehingga dapat meningkatkan kelarutan gliserol pada fasa minyak dimana kelarutan gliserol dalam minyak hanya sekitar 4% pada temperatur kamar dan dengan penambahan suatu katalis basa untuk mempercepat reaksi, katalis yang biasa digunakan adalah natrium hidroksida (NaH), kalium hidroksida (KH) dan kalsium hidroksida (Ca(H) 2 ). Campuran reaksi dijaga pada temperatur yang tinggi hingga radikal asam lemak dari trigliserida didistribusikan secara acak pada gugus hidroksil yang tersedia pada molekul gliserol. Setelah kesetimbangan reaksi tercapai, campuran reaksi didinginkan dengan cepat dan katalis yang digunakan dinetralisasikan dengan menambahkan zat asam, garam yang terbentuk dari reaksi penetralan katalis harus dipisahkan serta gliserol sisa yang tidak habis bereaksi juga harus dipisahkan, gliserol yang terlarut didalam campuran reaksi juga harus dipisahkan guna mengurangi asam lemak bebas yang terbentuk. Perbandingan hasil proses gliserolisis dalam bentuk monogliserida dan digliserida serta termasuk juga trigliserida dapat dikontrol berdasarkan perbandingan jumlah reaktan yang digunakan, temperatur, waktu reaksi, katalis dan penggunaan gas inert. Distribusi normal pada hasil gliserolisis adalah 50 % monogliserida, 40 % digliserida dan 10 % trigliserida Gliserolisis juga merupakan langkah awal untuk menghasilkan resin alkali dalam beberapa deterjen dan reaksi ini telah digunakan dalam skala industri. Suhu yang tinggi dalam reaksi ini biasanya menghasilkan produk yang berwarna merah tua (Feral, T., 1996) Gliserolisis secara bioteknologi juga dapat dilakukan dengan pemanfaatan lipase terjebak (fase immobile) pada pembentukan monogliserida dari minyak zaitun. Pada reaksi enzimatis ini, pembentukan monogliserida dilakukan dengan menggunakan fasa padat penjebak mikroba agar dapat dipisahkan kembali dari campurannya dengan hasil reaksi Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
untuk digunakan kembali sehingga menurunkan biaya produksi. Bahan penopang padat yang berfungsi sebagai adsorben berpori adalah CaC 3, CaS 4.2H 2, Ca 2 P 2 7 dan celite. Mikroba yang digunakan adalah Pseudomonas sp. KWI-56 lipase (PSL), Chromobacterium viscosum lipase (CPL) dan Pseudomonas pseudoalkali lipase (PPL). Reaksi gliserolisis minyak zaitun secara enzimatik diatas dapat menghasilkan 90% monogliserida dengan lama reaksi 72 jam (Rosu, 1997). 2.3. Gliserida Gliserida disebut juga asil gliserol merupakan senyawa ester antara gliserol dan asam lemak. Gliserida yang bersifat padat pada suhu kamar disebut lamak sedangkan gliserida yang bersifat cair disebut minyak. Gliserida dengan satu rantai asam lemak disebut mongliserida, dua rantai asam lemak disebut digliserida dan tiga rantai asam lemak disebut dengan trigliserida, seperi yang tertera pada gambar dibawah ini : C R H H Monogliserida C R C R H Digliserida C C C R 1 R 2 R 3 Trigliserida Gambar 2.2. Jenis jenis gliserida Penamaan gliserida ditentukan oleh komponen asam lemak yang membentuknya, misalnya tripalmitogliserol atau dengan nama umumnya tripalmitin merupakan suatu trigliserida yang dibentuk oleh gliserol dan tiga asam lemak palmitat. (Wirahadikusumah,1985) Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
Gliserida secara alami dapat ditemukan dalam semua lemak hewan maupun tumbuhan, seperti minyak nabati dan minyak ikan. Sehingga gliserida merupakan suatu sumber penghasil gliserol, yang memiliki banyak kegunaan pada industri oleokimia. (Austin, 1985). Gliserida terdiri dari monogliserida, digliserida, trigliserida dan fosfogliserida. 2.3.1. Monogliserida Monogliserida adalah ester gliserol dari asam lemak dimana hanya satu gugus asam lemak yang terikat pada molekul gliserol, monogliserida memiliki struktur sebagai berikut: C R H H Monogliserida Gambar 2.3. Struktur monogliserida (Arthur, 1968) Monogliserida pertama sekali disintesis pada tahun 1853, dan baru pada tahun 1960 dibuat dalam skala industri melalui reaksi gliserolisis trigliserida. Monogliserida dapat dihasilkan melalui reaksi antara berbagai substrat dengan gliserol. Berdasarkan jenis substratnya, monogliserida dapat dibuat melalui reaksi esterifikasi langsung antara asam lemak dengan gliserol, reaksi transesterifikasi trigliserida dengan gliserol, reaksi transesterifikasi metil ester asam lemak dengan gliserol, reaksi hidrolisis trigliserida atau lemak dan reaksi kondensasi asam lemak dengan glisidol atau dengan senyawa senyawa turunannya. (Awang, R., dkk., 2004) Monogliserida (sering disebut monoasilgliserol) terdapat dalam dua bentuk alfa ( α ) (Sn-1 dan Sn-3) dan beta ( β ) (Sn-2). Hal ini tergantung pada posisi primer ( α ) maupun sekunder ( β ). Molekul yang tidak simetris disebut kiral dan terdapat dua enansiomer yang Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
simetris dengan gugus aslinya pada posisi Sn-1 dan Sn-3. Isomer α dan β dan dapat mengalami perubahan yang cepat melalui campuran 90 : 10 (α : β) dari dua senyawa tersebut. 2-monogliserida terbentuk dalam usus selama pencernaan lemak dan selanjutnya diserap dan diangkut sebelum diubah kembali menjadi trigliserida untuk proses pengangkutan melalui darah. C H H R H C H R H H C R Sn-1 Sn-2 Sn-3 Gambar 2.4. Stereoisomer monogliserida Sn-1, Sn-2 dan Sn-3 Pembuatan monogliserida dapat dilakukan dengan cara yang sangat sederhana, yaitu dengan mencampurkan minyak atau lemak dengan gliserol menggunakan katalis natrium metoksida (sekitar 0.1% dari berat minyak yang digunakan). Campuran ini kemudian dipanaskan pada suhu 87,7 121 o C pada kondisi udara yang lembab sampai tercapai kesetimbangan reaksi. Pada proses penghasilan monogliserida secara besar besaran dilakukan penyaringan secara bertahap untuk mendapatkan monogliserida dengan konsentarsi yang tinggi. ( Brein, R.D., 1998) 2.3.2. Digliserida Digliserida adalah ester gliserol dari asam lemak dimana terdapat dua gugus asam lemak yang terikat pada molekul gliserol. Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
D igliserida ( sering disebut diasilgliserol) terdapat dalam dua bentuk, bentuk simetris (Sn-1,3) dan bentuk tidak simetris (Sn-1,2 dan Sn-2,3) seperi yang terlihat pada gambar sebagai berikut : C R C R H C H C C R R H C Sn-1,2 Sn-2,3 Sn-1,3 R R Gambar 2.5. Isomer digliserida Sn-1,2, Sn-2,3 dan Sn1,3. Digliserida merupakan lemak atau minyak yang baik untuk kesehatan jika dibandingkan dengan minyak goreng tradisional yang kaya akan kandungan trigliserida. Studi yang dilakukan pada hewan maupun manusia, menunjukkan bahwa digliserida memiliki sejumlah efek yang menguntungkan pada metabolisme lemak didalam tubuh jika dikonsumsi. Pemilihan untuk mengkonsumsi minyak digliserida akan dapat mencegah kenaikan berat badan dan mengurangi penumpukan lemak didalam tubuh. Disamping itu digliserida juga memiliki sifat biologis dan sifat fisiologis yang sama dengan trigliserida dalam penggunaannya untuk dapat dimodifikasi sebagai bahan baku pembuatan bahan bakar atau biodisel. (Tiankui, Y., dkk., 2004) Monogliserida dan digliserida, keduanya memiliki sifat hidrofilik karena gugus hidroksil bebas yang dimilikinya dan juga bersifat hidrofobik karena adanya residu asam lemak. Monogliserida dan digliserida larut parsial dalam air dan dalam lemak, sehingga monogliserida dan digliserida merupakan zat pengemulsi yang baik. Monogliserida dan digliserida biasanya ditambahkan sebagai shortening dan sebagai pengemulsi dalam beberapa produk makanan (Potter, N., 1986). Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
Monogliserida dan digliserida sangat penting sebagai bahan pencampur dalam pembuatan kue dan juga penting sebagai shortening (termasuk cairan dalam susu dan telur). Monogliserida dan digliserida yang ditambahkan sebagai shortening sangat penting untuk memberikan sifat emulsifikasi dalam pembuatan kue yang berkualitas tinggi, juga dalam pembuatan es krim dan ragi. Emulsifier ini juga bertindak sebagai pelembut dalam roti. (Lawson, H., 1985). Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
2.3.3. Trigliserida Trigliserida adalah hasil esterifikasi dimana ketiga gugus H pada gliserol diesterkan. Trigliserida yang tersusun dari asam lemak tidak jenuh akan berwujud cair dan mempunyai titik cair yang rendah, umumnya trigliserida ini terdapat pada minyak nabati. Trigliserida yang tersusun dari asam lemak jenuh akan berwujud padat dan mempunyai titik cair yang lebih tinggi, umumnya trigliserida ini terdapat pada minyak hewan. (Christie, 1982) Trigliserida secara alami terdapat pada hewan dan minyak nabati. Minyak nabati seperti minyak jarak yang tidak dapat dimakan, sedangkan minyak nabati yang dapat dimakan seperi minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak kacang kedelai dan sebagainya. Trigliserida yang dapat dimakan biasanya digunakan dalam bentuk margarin, minyak goreng, dan dalam bentuk olesan selai roti dan juga pada mentega. (Austin, 1998) 2.3.4. Fosfogliserida Fosfogliserida merupakan gliserida yang mengandung ester asam lemak pada kedua posisi gliserol dengan suatu ester posfat pada posisi ketiga. Fosfogliserida bersifat sebagai surfaktan netral karena molekul molekulnya terdiri dari dua gugus hidrofobik dan gugus hidrofilik yang bersifat sangat polar. leh karena itu Fosfogliserida merupakan pengemulsi yang sangat baik. Fospogliserida terdapat dalam kuning telur. (Fessenden and fessenden,1986) Lesitin merupakan fospogliserida yang terdapat dalam kuning telur dan kacang kedelai. Lesitin digunakan sebagai pengemulsi dalam es krim. Proses emulsifikasi terjadi karena kepala dari lesitin bersifat hidrofilik yang larut dalam air dan ekor dari lesitin bersifat hidrofobik yang larut dalam trigliserida. (Denniston, K.,1997). Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
2.4. Gliserol Gliserol memiliki rumus kimia C 3 H 5 (H) 3. Gliserol merupakan trihidrat alkohol, dimana mempunyai dua gugus hidroksil primer dan satu gugus hidroksil sekunder. H H H Gambar 2.6. Struktur kimia gliserol Gliserol merupakan anhidrous, mimiliki titik lebur 18,2 o C dan titik didihnya 290 o C yang diikuti dengan adanya dekomposisi. (Bonnardeaux, J., 2006) Gliserol alami merupakan hasil samping proses konversi lemak dan minyak. Dari proses splitting lemak dapat diperoleh 15 20 % larutan gliserol dalam air. Proses transesterifikasi menghasilkan 75 90 % gliserol dalam alkohol. Proses ini tergantung pada perbandingan jumlah alkohol dan lemak ataupun minyak dan konsentrasi katalis. (Noureddini, H., and Medikonduru, 1997) Fungsi utama dari gliserol adalah sebagai humectant (suatu zat yang berfungsi untuk menjaga kelembutan dan kelambaban). Gliserol juga dapat digunakan sebagai pelarut, pemanis, pangawet dalam makanan serta sebagai zat emollient dalam kosmetik. Berdasarkan sifatnya, gliserol banyak digunakan sebagai zat pemlestis (plasticizer) dan minyak pelumas dalam mesin pengolahan makanan dan minuman. Hal ini disebabkan karena gliserol tidak beracun. Gloserol juga digunakan dalam industri resin alkil untuk menjaga sifat kelarutan. Resin alkil merupakan suatu bahan pengikat dalam cat dan tinta. Dalam penggunaannya secara keseluruhan, baik sebagai zat aditif, sifat gliserol yang tidak beracun dan aman selalu menjadi suatu hal yang menguntungkan. (Bonnardeaux, J., 2006) Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
2.5. Emulsifier Emulsi didefinisiskan sebagai suatu sistem yang terdiri dari dua fasa cairan yang tidak saling malarut, dimana salah satu cairan terdispersi dalam bentuk globula globula didalam cairan lainnya. Cairan yang terpecah menjadi globula globula dinamakan fasa terdispersi sedangkan cairan yang mengelilingi globula dinamakan fasa kontuniu atau medium dispersi. Fungsi fungsi pengemulsi pangan dapat dikelompokkan menjadi tiga golongan utama, yaitu : 1. Untuk mengurangi tegangan permukaan, pada permukaan minyak dan air yang mendorong pembentukan emulsi dan pembentukan kesetimbangan fasa antara minyak, air dan pengemulsi pada permukaan yang memantapkan antara emulsi. 2. Untuk sedikit merubah sifat sifat tekstur, awetan dan sifat sifat reologi produk pangan, dengan pembentukan senyawa kompleks dengan komponen komponen pati dan protein. 3. Untuk memperbaiki tekstur produk pangan yang bahan utamanya lemak dengan mengendalikan keadaan polimorf lemak. Pada dasarnya emulsifier merupakan surfaktan yang mempuyai dua gugus yaitu gugus hidrofilik dan gugus lipofilik. Gugus hidrofilik bersifat polar dan mudah bersenyawa dengan air, sedangkan gugus lipofilik bersifat nonpolar dan mudah bersenyawa dengan minyak. Didalam molekul emulsifier salah satu gugu harus lebih dominan jumlahnya. Bila gugus polarnya yang lebih dominan maka molekul molekul emulsifier tersebut akan diadsorpsi lebih kuat oleh air dibandingkan dengan minyak. Banyak cara cara yang telah dikembangkan untuk mendapatkan pengemulsi atau campuran emulsi untuk mendapatkan Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
sifat khusus suatu produk pangan yang tepat atau campuran emulsi yang tepat untuk mendapatkan sifat sifat khusus produk pangan. Berikut ini adalah beberapa contoh emulsifier yang umum digunakan dalam bahan pangan : 1. Monogliserida dan digliserida, merupakan zat pengemulsi yang umum digunakan. Yang tergolong monogliserida dan digliserida diantaranya adalah : gliserol monolaurat, polietilen monogliserol, gliseril laktil palmitat. 2. Stearoil lactylat, yang sering digunakan dalam produk produk bakery. 3. Sorbitan ester, pada umumnya digunakan dalam pembuatan kue, pelindung buah dan sayuran segar. 4. Poligliserol ester, yang digunakan dalam pangan yang diaerasi mengandung lemak. 5. Ester ester sukrosa, penggunaannya dalam pangan umumnya pada pembuatan roti dan produk olahan susu. 6. Lesitin, paling banyak diperoleh dari kacang kedelai dan kuning telur. Biasanya digunakan untuk emulsifier pada margarin, roti, kue dan lain lain. ( Brein, R.D., 1998) 2.6. Katalis Katalis adalah suatu bahan yang dapat menambah kecepatan reaksi. Didalam rekasi untuk memodifikasi minyak dan lemak kehadiran katalis sangat berguna dalam mempercepat reaksi, sehingga untuk memodifikasi minyak dan lemak dapat diperoleh dalam waktu yang lebih singkat. Didalam reaksi gliserolisis katalis yang biasa digunakan adalah katalis basa Bronsted seperti NaH, KH dan Ca(H) 2, menggunakan katalis ini merupakan metode yang paling umum untuk merubah trigliserida menjadi monoester dan diester gliserida. Asam Lewis kuat Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
seperti Titanium alkoksida (Ti(R) 4 ) dapat digunakan sebagai katalis alternatif untuk menggantikan katalis basa NaH, KH dan Ca(H) 2. Katalis Ti(R) 4 lebih tahan lama jika dibandingakan dengan NaH, KH dan Ca(H) 2 akan tetapi katalis ini memiliki beberapa kekurangan seperti harga yang lebih mahal, bersifat racun dan sukar untuk dipisahkan dari produk hasil. (Suppes, G., 2001) Beberapa jenis katalis yang tersebut diatas merupakan jenis katalis homogen (satu fasa katalis). Didalam industri katalis ini kurang efisien untuk digunakan jika dipandang dari sifat ketahanan, harga, sifat racun dan kemudahannya untuk dipisahkan dari produk. Katalis heterogen (dua fasa katalis) lebih memberikan keuntungan pada industri untuk memproduksi monogliserida dan digliserida melalui reaksi gliserolisis pada skala industri. Kalsium oksida adalah salah satu katalis heterogen yang sering digunakan oleh industri dalam memproduksi monogliserida dan digliserida. Katalis ini diaktifkan dalam reaksi pada temperatur 200 220 o C selama 1 4 jam. Kalsium oksida dalam jumlah yang besar dapat dijumpai sebagai bentuk katalis padat dan asam fospat sering digunakan untuk menetralkan residu basa dari katalis ini dalam campuran reaksi. (Suppes, G., 2001) Kalsium dan barium karbonat, asetat, oksida dan hidroksida merupakan katalis aktif pada reaksi ester sorbitol dari asam lemak bebas. Kalsium karbonat merupakan katalis heterogen yang paling diminati, karena memiliki kelarutan yang rendah didalam minyak dan lemak dan dapat diperoleh dengan harga yang lebih murah serta memiliki struktur yang lebih besar jika dibandingkan dengan kalsium oksida sehingga akan lebih mudah dalam proses pemisahannya. Kalsium karbonat dapat berfungsi sebagai katalis basa Bronsted, hal ini dapat ditunjukkan oleh anion karbonat yang merupakan basa yang sangat kuat, dilain sisi ion kalsium juga ikut serta dalam kinetika reaksi yang berfungsi sebagai asam Lewis terhadap gugus karbonil dari trigliserida serta kalsium karbonat aman untuk lingkungan, jika Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
dibandingkan dengan katalis logam seperti platinum. Sejumlah kecil kalsium karbonat dapat diterima oleh lingkungan karena hanya memberikan dampak yang sangat kecil terhadap lingkungan. (Suppes, G., 2001) Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
BAB III BAHAN DAN METDE PENELITIAN 3.1. Alat - alat Alat alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Labu leher tiga Pyrex Neraca analitis Mettler PM 200 Thermometer 360 C Fisher Scientific Gelas Erlenmeyer Pyrex Gelas Beaker Pyrex Gelas ukur Pyrex Corong pisah Pyrex Magnetic bar Botol akuades Pendingin bola Pyrex Hot plate stirer Fisons Rotarievaporator Heidolph VV2000 Statif dan klem Alat vakum Fisons Pipet tetes Tabung N 2 Seperangkat alat GC Agilent 6890 N Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
3.2. Bahan bahan Bahan bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah : Gliserol p.a.e Merck RBD P Dietil eter p.a.e Merck Asam sitrat Fisons Kalsium karbonat p.a.e Merck Akuades Nitrogen 3.3. Prosedur Penelitian 3.3.1. Pembuatan Asam sitrat 10% Ditimbang 10 gram kristal asam sitrat dilarutkan dengan akuades dalam labu takar 100 ml sampai garis tanda. 3.3.2. Gliserolisis RBD Palm il 3.3.2.1.Perbandingan jumlah katalis kalsium karbonat Sebanyak 89 gr ( 0,090 mol ) RBD P (diperoleh dari berat molekul trigliserida) dimasukkan ke dalam labu leher tiga kemudian ditambahkan 16 gram ( 0.170 mol ) gliserol dan 0.10 % katalis kalsium karbonat sebanyak 0.105 gram. Lalu dihubungkan dengan pendingin bola yang dialiri dengan gas nitrogen. Selanjutnya dipanaskan pada suhu 210-215 C selama 2 jam. Hasil reaksi didinginkan pada suhu kamar, kemudian dimasukkan kedalam corong pisah dan diekstraksi dengan dietil eter dengan. Fase dietil eter ditambahkan dengan larutan asam sitrat 10% sebanyak 20 ml. selanjutnya dicuci dengan akuades. Kemudian Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
diuapkan pelarutnya dengan menggunakan rotarievaporator hasil yang diperoleh dianalisis kadar MG dan DG menggunakan GC. Perlakuan yang sama seperti diatas dilakukan untuk perbandingan jumlah katalis 0.15% ; 0.20% ; 0.25% ; 0.30%. dan diambil data dimana dihasilkan jumlah MG dan DG yang paling maksimum, untuk digunakan pada prosedur selanjutnya. 3.3.2.2. Perbandingan jumlah RBD P dan Gliserol Sebanyak 98.095 gr ( 0,100 mol ) RBD P (diperoleh dari berat molekul trigliserida) dimasukkan kedalam labu leher tiga kemudian ditambahkan 2.300 gram ( 0,025 mol ) gliserol dan 0.25 % katalis kalsium karbonat sebanyak 0.251 gram. Lalu dihubungkan dengan pendingin bola yang dialiri dengan gas nitrogen. Selanjutnya dipanaskan pada suhu 210-215 C selama 2 jam. Hasil reaksi didinginkan pada suhu kamar, kemudian dimasukkan kedalam corong pisah dan diekstraksi dengan dietil eter. Fase dietil eter ditambahkan dengan larutan asam sitrat 10% sebanyak 20 ml. selanjutnya dicuci dengan akuades. Kemudian diuapkan pelarutnya dengan menggunakan rotarievaporator hasil yang diperoleh dianalisis kadar MG dan DG nya menggunakan GC Perlakuan yang sama seperti diatas dilakukan untuk perbandingan jumlah RBD P : Gliserol pada ( 4 : 2 ) ( 4 : 3 ) ( 4 : 4 ) ( 3 : 4 ) ( 2 : 4 ) ( 1 : 4 ) mol Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
3.4. Bagan Penelitian 3.4.1. Gliserolisis RBD P dan Gliserol dengan perbandingan jumlah katalis Labu leher tiga Dimasukkan 2.0 mol RBD P Ditambahkan 4.0 mol Gliserol Ditambahkan 0,1% w/w katalis CaC 3 Dirangkai alat refluks dengan pendingin bola Dialirkan gas N 2 secara perlahan pada rangkaian reaksi Direfluks selama 2 jam pada temperatur 210-215 C. Campuran Reaksi Didinginkan sampai pada temperatur kamar Dimasukkan kedalam corong pisah Diekstraksi dengan dietil eter. Dipisahkan Lapisan atas Lapisan bawah Ditambahkan asam sitrat 10 % sebanyak 20 ml Dicuci dengan Akuadest sebanyak 3 kali masing masing 25 ml Pelarut dietil eter diuapkan dengan menggunakan rotarievaporator Campuran MG, DG dan TG Destilat (eter) Persentase MG, DG dan TG Dianalisis dengan Kromatografi Gas. Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
Prosedur yang sama seperti diatas dilakukan untuk perbandingan jumlah katalis 0.15% ; 0.20% ; 0.25% dan 0.30%. 3.4.2. Gliserolisis dengan perbandingan jumlah mol RBD Palm il dan Gliserol Labu leher tiga Dimasukkan 4.0 mol RBD Palm il Ditambahkan 1.0 mol Gliserol Ditambahkan 0.25% w/w katalis CaC 3 Dirangkai alat refluks dengan pendingin bola Dialirkan gas N 2 secara perlahan pada rangkaian reaksi Direfluks selama 2 jam pada temperatur 210-215 C. Campuran Reaksi Didinginkan sampai pada temperatur kamar Dimasukkan kedalam corong pisah Diekstraksi dengan dietil eter. Dipisahkan Lapisan atas Lapisan bawah Ditambahkan asam sitrat 10 % sebanyak 20 ml Dicuci dengan Akuadest sebanyak 3 kali masing masing 25 ml Pelarut dietil eter diuapkan dengan menggunakan rotarievaporator Campuran MG, DG dan TG Destilat (eter) Persentase MG, DG dan TG Dianalisis dengan Kromatografi Gas. Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
Perlakuan yang sama seperti diatas dilakukan untuk perbandingan jumlah RBD P:Gliserol pada ( 4 : 2 ) ( 4 : 3 ) ( 4 : 4 ) ( 3 : 4 ) ( 2 : 4 ) ( 1 : 4 ) mol Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 4.1. Hasil 4.1.1. Analisis Komposisi Asam Lemak dan Kandungan Monogliserida, Digliserida dan Trigliserida pada RBD P RBD P yang digunakan dalam penelitian ini merupakan RBD P yang diperoleh dari PT. Palmcoco Laboratories. Berdasarkan hasil analisis kromatografi gas ( GC ) yang dilakukan, maka komposisi asam lemak dan kandungan monogliserida, digliserida serta trigliserida yang diperoleh dari RBD P terdapat pada Tabel berikut ini. Tabel 4.1. Komposisi Asam Lemak pada RBD P N Asam Lemak Jumlah Kadar Atom C ( % ) 1 As. Laurat C 12 0.4 2 As. Miristat C 14 1.3 3 As. Palmitat C 16 44.7 4 As. Stearat C 18 4.9 5 As. leat C 18:1 40.8 6 As. Linoleat C 18:2 7.7 7 As. Linolenat C 18:3 0.1 8 As. Arachidat C 20 0.1 Tabel 4.2. Kandungan MG, DG dan TG pada RBD Palm il N Gliserida Kadar ( % ) 1 Monogliserida 3.21 2 Digliserida 6.09 3 Trigliserida 90.70 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
4.1.2. Produk Hasil Reaksi Gliseroisis RBD P Gliserolisis RBD P menggunakan katalis kalsium karbonat (CaC 3 ) menghasilkan senyawa campuran yang terdiri dari monogliserida, digliserida dan treigliserida dengan waktu reaksi selama 2 jam pada temperatur 210 215 o C dalam variasi jumlah katalis dan variasi perbandingan jumlah mol RBD P dan giserol diperoleh sebagai berikut : Tabel 4.3. Kadar MG, DG dan TG hasil reaksi gliserolisis antara RBD P dan gliserol pada berbagai variasi jumlah katalis CaC 3 pada temperatur 210-215 o C selama 2 jam. N Jumlah katalis MG DG TG ( % w/w ) ( % ) ( % ) ( % ) 1 0.10 3.52 25.78 70.70 2 0.15 1.60 37.48 60.92 3 0.20 2.84 38.76 58.40 4 0.25 1.06 49.85 49.09 5 0.30 4.72 34.70 60.58 Tabel 4.4. Kadar MG, DG dan TG hasil reaksi gliserolisis antara RBD P dan gliserol pada berbagai variasi jumlah mol RBD P dan Gliserol pada temperatur 210-215 o C selama 2 jam. N RBD P : Gliserol MG DG TG ( mol : mol ) ( % ) ( % ) ( % ) 1 1.0 : 4.0 7.94 47.26 44.79 2 2.0 : 4.0 3.56 79.70 16.74 3 3.0 : 4.0 5.07 47.20 47.73 4 4.0 : 4.0 4.65 22.69 72.66 5 4.0 : 3.0 5.28 18.48 76.24 6 4.0 : 2.0 12.30 17.82 69.88 7 4.0 : 1.0 0 13.04 86.96 Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.
4.2. Pembahasan Gliserolisis terhadap RBD P dan gliserol menggunakan katalis CaC 3 akan menghasilkan campuran MG dan DG, adapun reaksinya adalah sebagai berikut : H H H + C C C R 1 R 2 R 3 CaC 3 H + T = 210 215 o C H C R Gliserol Trigliserida Monogliserida Digliserida H C C R R Dengan mekanisme reaksi diperkirakan sebagai berikut : 1 2 3.. H H H + Ca C H (+) H H Ca.. C Ca (+) H H H C + C C C R 1 R 2 R 3 C Ca C R 2 C R 3 (+) (-) C R 1 H Ca C = H H Zulfikar : Pengaruh Katalis Kalsium Karbonat Dan liserol Terhadap Produk Gliserolisis Refined Bleached Deodoriez Palm il (RBD P), 2010.