BAB I PENDAHULUAN 1.1 LATAR BELAKANG Pepaya (Carica papaya L) merupakan tanaman yang tumbuh liar di hampir semua daerah tropis. Biji buah pepaya umumnya dibuang. Namun, dalam rangka pemanfaatan limbah biji pepaya, ada baiknya menyelidiki penggunaan biji sebagai sumber minyak. Sebuah senyawa dalam biji pepaya yang dihancurkan diyakini mampu melawan cacing parasit di usus, yaitu benzyl isothiocynate, telah terbukti memiliki efek pada kontraksi pembuluh darah menggunakan arteri karotis anjing dalam model in vitro. Minyak biji pepaya yang digunakan dalam jumlah tinggi dapat mengurangi risiko penyakit jantung koroner [31]. Buah pepaya biasanya berbentuk bulat silinder dengan berat 0,5 2,0 kg. Daging buah pepaya memiliki warna coklat-merah lembut dan memiliki rongga di bagian tengah buah, pada rongga tengah buah pepaya terdapat biji pepaya yang terdiri dari 15% dari berat basahnya [24]. Buah pepaya memiliki kandungan 30,1% minyak, 28,1% protein, 19,1% serat, 25,6% karbohidrat, 7,3% kandungan air, dan 8,2% abu [32]. Kandungan minyak yang begitu besar itu terdapat pada biji pepaya, dengan komposisi Asam miristat (C 14-0) 0,24%, Asam palmitat (C 16-0) 13,5%, Asam palmitoleat (C 16-1) 0,21%, Asam stearat (C 18-0) 4,5%, Asam oleat (C 18-1) 72,52%, Asam linoleat (C 18-2) 2,90%, Asam lignoserat (C 18-3) 0,23%, Arakidonat (C20-0) 0,39%, Eikosenoat (C20-1) 0,28%, Asam 11-eikosenoat (C 20-1) 0,28% [32]. Total produksi rata-rata pepaya pertahunnya adalah 10,0 juta metrik ton, India dan Brazil sebagai produsen utama dengan produksi pertahunnya 3,6 dan 1,9 juta metrik ton, hal ini menghasilkan banyak limbah biji pepaya. Sejauh ini penggunaan biji pepaya hanya sebagai bibit untuk perkembangan varietas pepaya [24]. Dewasa ini perkembangan dari penggunaan ekstrak minyak dari biji pepaya dalam berbagai aspek cukup meluas ditandai dengan adanya berbagai penelitian mengenai ekstraksi minyak biji pepaya yang telah dilakukan sebelumnya. Pengolahan minyak dalam aplikasi komersial umumnya dilakukan dengan ekstraksi 1
kimia, menggunakan ekstrak pelarut, yang menghasilkan rendamen yang lebih tinggi, lebih cepat dan lebih murah. Pelarut yang paling umum digunakan heksana yang berasal dari minyak bumi. Teknik ini digunakan untuk sebagian besar industri, seperti minyak kedelai dan minyak jagung, namun pelarut ini berbahaya untuk dikonsumsi. Karbon dioksida superkritis dapat digunakan sebagai alternatif yang tidak beracun untuk pelarut lainnya. Proses ekstraksi minyak biji pepaya dilakukan dengan metode Soxhlet Extraction mengunakan pelarut non polar [18], soxhlet extraction adalah teknik standar dimana pelarut segar dikontakkan dengan sampel secara berkala [7]. Efisiensi metode soxhlet extraction dapat ditentukan oleh beberapa faktor seperti ukuran ratarata partikel, waktu ekstraksi dan penggunaan pelarut polar dan non-polar [6]. yaitu etanol, n-heksan, etil asetat, aseton, dan etanol [38]. Berikut ini adalah penelitian yang telah dilakukan tentang ekstraksi minyak biji pepaya (Carica papaya L). Tabel 1.1 Penelitian Tentang Ekstraksi Minyak Dan Komponen Penyusun Biji Papaya (Carica Papaya L). No Judul Penelitian Metode/Variasi Hasil 1 Ultrasound-Assisted Extraction (UAE) and Solvent Extraction of Papaya Seed Oil: Yield,Fatty Acid Composition and Triacylglycerol Profile [31] Suhu pengeringan sampel 45 o C selama 48 jam, sampel dalam bentuk tepung, waktu ekstraksi yaitu: 3, 6, 9, dan 12 jam; suhu: 25 dan 50 C, pelarut n-heksan dengan perbandingan 1:8 dan 1:10 (b/v) 30% Minyak 2 Characteristics of papaya seed oils obtained by extrusion-expelling processes [23] Suhu pengeringan sampel 40 C, suhu ekstraksi /sampling (85, 90, 100, 105 C), pelarut yang digunakan (etanol, aseton, n-heksana, etil asetat, dengan ukuran partikel seprti tepung, dengan metode( PPSOI-III) dengan katalis benzil Hasil terbaik pada pelarut n- Heksan 286 g/kg 2
Tabel 1.1 Penelitian Tentang Ekstraksi Minyak (Lanjutan) No Judul Penelitian Metode/Variasi Hasil 3 Characterization of a high oleic oil extracted from papaya (Carica papaya L.) seeds [24] Pelarut yang digunakan petroleum eter, dengan metode soxhlet extraction, dengan suhu 40-60 C, ukuran partikel 0,5 µm 29,16% 4 Physicochemical and nutritional qualities of Carica papaya seed products [18] Metode yang digunakan soxhlet extraction, dengan pelarut n-heksan, suhu pengeringan 50 C selama 20 jam 31,0% Penelitian-penelitian mengenai ekstraksi minyak dari biji pepaya dengan pelarut n-heksan telah dilakukan, namun hingga saat ini penelitian mengenai ekstraksi minyak dari biji pepaya dengan pelarut n-butil asetat masih belum banyak dilakukan. N-butil asetat termasuk dalam pelarut kelas 3 dapat dianggap kurang beracun dan mempunyai risiko yang lebih rendah untuk kesehatan manusia [13]. Pelarut kelas 3 pada umumnya digunakan dalam bidang farmasi, namun tidak semua dapat digunakan dalam jumlah banyak. N-butil asetat sangat cocok digunakan sebagai pelarut dalam industri makanan [14]. Atas dasar pemikiran yang telah dipaparkan, maka pada penelitian ini dilakukan ekstraksi minyak biji pepaya dengan metode Soxhlet extraction dengan pelarut n- butil asetat yang nantinya akan menghasilkan minyak yang merupakan edible oil. 1.2 PERUMUSAN MASALAH Penelitian ini diarahkan untuk mengetahui keefektivan pelarut n-butil asetat pada proses ekstraksi biji papaya (carica papaya L), serta mengamati karakteristik minyak yang dihasilkan sebagai edible oil dengan metode soxhlet extraction. 1.3 TUJUAN PENELITIAN Tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji kondisi terbaik ekstraksi minyak dari biji pepaya serta menguji karakteristik minyak yang dihasilkan dan membandingkan dengan standar edible oil 3
1.4 MANFAAT PENELITIAN Manfaat dari penelitian ini adalah : 1. Memahami prosedur ekstraksi minyak dari pepaya (Carica papaya L) dengan metode Soxhlet Extraction 2. Meningkatkan nilai kegunaan dari biji pepaya (Carica papaya L) 3. Sebagai sumber informasi untuk pengembangan penelitian. 1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN Ruang lingkup penelitian ini adalah : 1. Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia dan Laboratorium Proses Industri Kimia, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik,, pusat penelitian kelapa sawit, Medan. Penelitian ini dilakukan selama kurang lebih 3 bulan. 2. Bahan baku untuk ekstraksi adalah biji pepaya (Carica papaya L) dan n- butil asetat 3. Ekstraksi minyak dilangsungkan dengan memvariasikan dua variabel seperti berikut: - Waktu ekstraksi : 60 menit; 100 menit [3]; 140 menit; 180 menit; 220 menit - Bahan : Pelarut (b/v) : 1:4;1:5;1:6 [7] ;1:7;1:8 [31]. Sedangkan variabel tetapnya adalah - Massa sampel : 50 gram [20] - Konsentrasi pelarut : 99,5% - Ukuran partikel : 50 mesh [24] - Waktu Pengeringan Sampel : 12 jam [31] - Suhu pengeringan sampel : 45 o C [31] - Suhu Ekstraksi : 120 0 C 4
4. Uji karakteristik minyak biji papaya dilakukan dengan analisis: - Kualitatif meliputi analisa asam lemak dengan Gas Chromatograph Mass Spectrometry. - Kuantitatif meliputi bilangan iodin, bilangan peroksida, spesific gravity, kadar asam lemak bebas, dan kandungan minyak. 5