4.1 Analisis Fisikokimia Minyak Jarak Pagar
Bahan baku utama yang menjadi objek penelitian ini adalah minyak jarak pagar. Minyak jarak pagar yang digunakan diperoleh dari hasil pengepresan secara mekanis oleh petani jarak pagar di daerah Subang, Jawa Barat. Karakteristik bahan yang digunakan penting diketahui untuk melihat kualitasnya. Pengujian yang dilakukan pada minyak jarak pagar kasar (CJO) diantaranya meliputi kadar asam lemak bebas (FFA), bilangan penyabunan, bilangan iod, bilangan peroksida, viskositas dan bobot jenis. Pengujian ini merupakan standar pengujian dasar yang umum dilakukan untuk melihat kualitas minyak. Rangkuman hasil analisa fisikokimia CJO dapat dilihat pada Tabel 7. Sedangkan data lengkap hasil analisa CJO dapat dilihat pada Lampiran 4.
Tabel 7 Hasil analisa fisikokimia minyak jarak pagar kasar (CJO)
Hasil analisis ini menunjukkan bahwa minyak jarak pagar kasar yang diperoleh masih memiliki kualitas yang cukup baik, dengan kata lain karakteristiknya sesuai dengan karakteristik yang dimiliki minyak jarak pagar pada umumnya. Nilai FFA CJO yang digunakan (sebesar 4,15 %) ternyata masih lebih baik dari minyak jarak pagar yang dianalisis Emil et al. (2010), yang meneliti minyak biji jarak dari Indonesia dengan kadar FFA mencapai 9,20 %.
Asam lemak bebas dalam konsentrasi tinggi yang terbentuk dalam minyak jarak pagar sangat merugikan. Tingginya asam lemak bebas ini mengakibatkan
Parameter uji Satuan Nilai Emil, et al.
(2010) Kadar asam lemak bebas (FFA) Bilangan Penyabunan Bilangan Iod Bilangan Peroksida o Viskositas (25 C) o Densitas/bobot jenis (25 C) % mg KOH/g minyak mg I2/g minyak meq peroksida/g minyak cP 3 g/cm 4,15 211,09 94,72 8,55 56,59 0,92 9,20 200,66 107,57 3,70 53,94 0,91
rendemen minyak menurun. Asam lemak bebas terdapat di dalam minyak saat bahan mulai dipanen dan jumlahnya akan terus bertambah selama proses pengolahan dan penyimpanan. Kenaikan kadar asam lemak bebas ini disebabkan adanya reaksi hidrolisa pada minyak. Reaksi ini dipercepat dengan adanya faktor- faktor seperti panas, air, keasaman, dan katalis (enzim). Semakin lama reaksi ini berlangsung maka semakin banyak kadar asam lemak bebas yang terbentuk. Enzim yang memicu terjadinya hidrolisis adalah enzim lipase dengan bantuan keberadaan air yang cukup pada minyak. Proses hidrolisis diawali dengan pemutusan satu rantai asam lemak dari reaksi trigliserida dan air membentuk digliserida dan asam lemak. Selanjutnya hidrolisis akan merubah digliserida menjadi monogliserida. Tahapan akhir hidrolisis adalah pembentukan gliserol dan 3 molekul asam lemak (Hermansyah et al., 2007). Reaksi pembentukan asam lemak melalui hidrolisis trigliserida oleh air ditampilkan pada Gambar 4.
Trigliserida Air Gliserol Asam Lemak Bebas
Gambar 4 Reaksi hidrolisis trigliserida
Beberapa faktor yang dapat menyebabkan peningkatan kadar asam lemak bebas yang relatif tinggi dalam minyak antara lain :
1. Pemanenan biji jarak yang tidak tepat waktu
2. Keterlambatan dalam pengumpulan dan pengangkutan
3. Penumpukan bahan yang terlalu lama sebelum diolah dan 4. Proses hidrolisa selama pengolahan di pabrik
Penurunan kualitas CJO banyak diakibatkan oleh penanganan dan kondisi penyimpanan yang tidak tepat. Penanganan yang tidak tepat dapat menyebabkan peningkatan kadar air dalam minyak. Selain itu, kontak langsung minyak dengan udara dan sinar matahari dalam waktu yang cukup lama akan menyebabkan
peningkatan FFA yang signifikan. Kandungan FFA yang bervariasi pada suatu minyak juga disebabkan oleh kualitas asal bahan bakunya (Berchmans dan Hirata, 2008). Minyak jarak pagar memiliki kandungan asam lemak tak jenuh yang cukup tinggi yaitu asam linoleat (18:2) dan asam oleat (18:1). Oksidasi dari kedua asam lemak ini lebih mudah terjadi dibandingkan terhadap asam lemak jenuh.
Bilangan penyabunan menunjukkan jumlah minyak yang dapat tersabunkan
oleh alkali NaOH atau KOH. Besar atau kecilnya nilai bilangan penyabunan menunjukkan ukuran rata-rata bobot molekul minyak yang disabunkan. Minyak yang memiliki bobot molekul tinggi akan memiliki nilai bilangan penyabunan yang rendah. Rataan bobot molekul yang lebih tinggi pada minyak disebabkan oleh panjang ikatan rantai hidrokarbon pada asam lemak. Asam lemak berantai panjang akan memiliki bobot molekul yang lebih tinggi dari asam lemak berantai pendek. Proses penyabunan dapat terjadi karena adanya reaksi antara asam lemak terikat (pada trigliserida) atau asam lemak bebas dengan molekul KOH sehingga dihasilkan gliserol, sabun dan air. Mekanisme reaksi penyabunan trigliserida dan asam lemak bebas dapat dilihat pada Gambar 5.
Trigliserida Gliserol Sabun
(a)
Asam Lemak Sabun Air
(b)
Gambar 5 Reaksi penyabunan trigliserida (a) dan asam lemak (b)
Bilangan penyabunan minyak jarak pagar yang diteliti adalah sebesar 211,09 mg KOH/g minyak. Nilai bilangan penyabunan ini lebih tinggi dibandingkan hasil yang diperoleh Emil et al. (2010). Tingginya bilangan penyabunan terkait dengan
tingginya jumlah asam lemak yang berikatan dengan ion natrium saat direaksikan dengan natrium hidroksida (NaOH). Sehingga dapat dikatakan bahwa minyak jarak yang digunakan memiliki rataan bobot molekul yang lebih rendah dibandingkan minyak jarak pagar yang digunakan pada penelitian Emil et al. (2010). Nilai FFA turut mempengaruhi peningkatan bilangan penyabunan suatu minyak atau lemak. Bilangan penyabunan perlu diketahui terutama jika bahan akan diaplikasikan dalam pembuatan produk sabun untuk menentukan jumlah NaOH atau KOH yang diperlukan agar diperoleh reaksi saponifikasi yang sempurna.
Bilangan iod merupakan parameter untuk melihat tingkat kejenuhan ikatan pada asam lemak yang dikandung suatu lemak atau minyak. Bilangan iod minyak jarak pagar yang diperoleh adalah sebesar 94,72 mg I2/g minyak. Nilai bilangan
iod yang lebih tinggi menandakan tingginya kandungan asam lemak tidak jenuh pada minyak jarak pagar yang terutama didominasi oleh asam oleat dan asam linoleat. Umumnya bilangan iod minyak jarak pagar berada diatas nilai 100 mg I2/g minyak seperti hasil penelitian Priyanto (2007), Harjono (2009) dan Emil et
al. (2010) masing-masing dengan nilai 105,2, 108,9 dan 107,57 mg I2/g minyak.
Nilai bilangan iod yang lebih kecil menandakan perbedaan komposisi asam lemak tak jenuh yang dimiliki, dimana jumlahnya lebih rendah dibanding minyak jarak pagar yang digunakan peneliti terdahulu. Nilai bilangan iod yang rendah juga dapat menjadi salah satu indikasi telah terjadinya oksidasi pada ikatan rangkap asam lemak tak jenuh yang dimiliki oleh minyak jarak pagar, sehingga jumlah ikatan rangkapnya berkurang dan nilai bilangan iodnya menjadi turun.
Angka peroksida menunjukkan jumlah pembentukan hidroperoksida atau suatu senyawaan hasil reaksi oksidasi primer (Emil et al., 2010). Nilai angka peroksida yang tinggi juga terkait dengan keberadaan asam lemak tak jenuh dalam jumlah yang besar dimana asam lemak ini cenderung lebih reaktif terhadap reaksi oksidasi dibandingkan asam lemak jenuh. Angka peroksida untuk minyak jarak
pagar yang digunakan adalah 8,55 meq peroksida/g minyak, yang
mengindikasikan cukup tingginya tingkat oksidasi yang telah terjadi pada minyak. Hal ini selaras dengan hasil analisis bilangan iod yang lebih rendah saat
dibandingkan dengan hasil analisis yang diperoleh oleh Priyanto (2007), Harjono (2009) dan Emil, et al. (2010).
Viskositas dan bobot jenis minyak jarak yang digunakan berada dalam rentang yang wajar dimana nilainya hampir serupa dengan literatur yang diperoleh. Nilai viskositas dan bobot jenis minyak jarak pagar yang digunakan adalah sebesar 56,59 cP dan 0,92 g/cm3, tiak berbeda jauh dengan hasil pengujian oleh Priyanto (2007) dan Emil et al. (2010) dengan viskositas sebesar 52,00 dan 53,94 cP serta bobot jenis sebesar 0,92 dan 0,91 g/cm3. Pengukuran nilai
viskositas dan bobot jenis suatu minyak penting untuk diketahui sebelum diaplikasikan atau diolah lebih lanjut. Karena kedua sifat ini juga turut mempengaruhi karakteristik produk akhir yang dihasilkan.
Nilai viskositas dan densitas minyak jarak dipengaruhi oleh panjang rantai asam lemak dan tingkat ketidakjenuhan ikatan pada rantai asam lemak. Semakin panjang rantai asam lemak maka nilai viskositas dan densitas akan meningkat. Sebaliknya semakin banyak ikatan rangkap pada rantai asam lemak maka viskositas dan densitas minyak akan menurun. Nilai viskositas dan densitas yang lebih tinggi pada minyak jarak pagar yang digunakan terutama disebabkan oleh lebih rendahnya tingkat ketidak jenuhan asam lemak yang dikandung yang terlihat dari nilai bilangan iod yang lebih kecil.
4.2 Pemurnian Minyak Jarak Pagar
Pemanfaatan minyak jarak pagar untuk produk hand & body cream tidak dapat dilakukan dalam bentuk minyak jarak pagar kasar (CJO). Hal ini
dikarenakan tujuan utama pemanfaatannya adalah mengoptimalkan fungsi minyak
sebagai bahan pelembut (emollient) kulit melalui mekanisme pembentukan lapisan tipis pada permukaan kulit. Lapisan ini akan mencegah proses evaporasi air yang terkandung pada bagian dalam kulit karena efek panas yang ditimbulkan oleh paparan sinar matahari. Sehingga proses evaporasi dapat diminimalisir untuk menghindari terjadinya kekeringan pada permukaan kulit.
Pemurnian minyak memiliki tujuan untuk menghilangkan senyawa gum, asam lemak bebas, pigmen serta menginaktifkan dan merusak enzim yang terkandung pada CJO, sehingga proses penurunan mutu minyak menjadi lebih