DAFTAR LAMPIRAN
A. KELAPA SAWIT
Tanaman kelapa sawit (Elaeis quineensis Jacq) merupakan tanaman berkeping satu dari famili palmae. Kelapa sawit merupakan salah satu tanaman penghasil minyak nabati yang sangat penting, yang dewasa ini terdapat disepanjang daerah tropis, terutama kawasan antara 10o lintang utara dan 10o lintang selatan, yang mempunyai suhu rata-rata 24 - 26oC dengan fluktuasi suhu kurang dari 10oC dan curah hujan optimal pada 2000 – 3000 mm. (Setyamidjaya, 1991).
Sumber : www.fao.org.
Gambar 1. Buah kelapa sawit
Buah kelapa sawit terdiri dari dua bagian besar yaitu bagian sabut atau mesocarp dan bagian tempurung atau kernel. Jenis asam lemak yang terkendung dalam minyak pada kedua bagian tersebut cenderung berbeda. Minyak bagian mesocarp lebih dominan asam lemak palmitat dan oleat sedangkan bagian kernel lebih dominan asam lemak laurat. Buah kelapa sawit dapat dilihat pada Gambar 1. Pengolahan bagian sabut dari buah kelapa sawit akan menghasilkan Crude Palm Oil (CPO) yang jika diolah lebih lanjut akan menghasilkan minyak Refined
Eksokarp
Endokarp Mesokarp
Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO). Sedangkan pengolahan bagian kernel akan menghasilkan Palm Kernel Oil (PKO).
Kelapa sawit merupakan tanaman penghasil minyak yang tinggi dibanding tanaman penghasil minyak lainnya seperti kelapa, kedelai, dan kacang tanah (Hutomo dan Latief, 1990). Beberapa tanaman penghasil minyak nabati dapat dilihat pada Tabel 1.
Tabel 1. Produktivitas tanaman penghasil minyak nabati
No. Jenis tanaman Hasil minyak nabati (ton/Ha) 1 2 3 4 5 6 Kelapa sawit: - Penelitian - Umum Kelapa Bunga matahari Zaitun Rapeseed Kedelai 6 – 8.5 5 4 4 3 1.5 0.4 *Sumber: Penebar Swadaya (1999)
Perkembangan kelapa sawit di Indonesia meningkat pesat sejak tahun 1978. Pada tahun 1968 luas areal kelapa sawit baru 120 ribu ha, pada tahun 1978 mencapai 250 ribu ha dan lebih lanjut meningkat pesat menjadi 2.975 ribu ha tahun 1999 atau meningkat hampir 25 kali lipat. Sebagian besar perkebunan kelapa sawit tersebut berada di Sumatera dan kedepan pengembangannya diarahkan ke kawasan Indonesia timur khususnya di pulau Kalimantan, Sulawesi dan Irian Jaya. (www.deptan .go.id, 2006)
Perkebunanan kelapa sawit selain menghasilkan minyak kelapa sawit mentah (CPO; Crude Palm Oil) dan minyak inti sawit (PKO; Palm Kernel Oil) juga menghasilkan berbagai produk turunan yang dapat dikembangkan sebagai produk pangan (minyak goreng, margarin, dan
Minyak sawit, seperti halnya minyak dan lemak lain sebagian besar tersusun dari trigliserida dengan sejumlah kecil monogliserida, digliserida, dan nongliserida (Hui, 1996). Menurut Sonntag (1982), minyak kelapa sawit mempunyai kandungan asam lemak tidak jenuh sebanyak 47% dan asam lemak jenuh sebanyak 53%. Komposisi asam lemak dari minyak kelapa sawit kasar (CPO) dapat dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi asam lemak 1) dari minyak kelapa sawit kasar (CPO)
Jenis asam lemak %b/b
14:0 1.9 16:0 28.93 16:1 0.43 18:0 3.30 18:1 23.00 18:2 8.69 18:3 nd2) 20:4 nd 20:5 nd 22:5 nd 22:6 nd 1) Elizabeth (1997) 2) nd = tidak terdeteksi
Asam lemak utama yang terdapat dalam minyak sawit adalah asam palmitat dan asam oleat, sedangkan asam lemak yang jumlahnya paling sedikit adalah asam palmitoleat dan asam linoleat. Komponen minor yang terdapat dalam minyak sawit terdiri dari karotenoid (pigmen yang membentuk warna oranye), tokoferol dan tokotrienol (sebagai antioksidan), sterol, triterpenic dan alifatik alkohol (Chin, 1979). Adanya karotenoid, tokoferol, dan tokoterienol menyebabkan tingginya stabilitas oksidasi dan nilai gizi minyak sawit dibandingkan minyak nabati lainnya (Hui, 1996).
Minyak dan lemak dari sumber tertentu mempunyai ciri khas yang berbeda dari sumber lainnya yang tergantung pada komposisi dan distribusi asam lemak pada molekul trigliseridanya. Titik leleh suatu lemak atau minyak dipengaruhi oleh sifat asam lemaknya, yaitu daya tarik antar asam lemak yang berdekatan dalam kristal. Gaya ini ditentukan oleh panjang rantai C, jumlah ikatan rangkap, dan bentuk cis atau trans pada asam lemak tidak jenuh. Semakin panjang rantai C, titik lelehnya akan semakin tinggi, misalnya asam butirat (C14) memiliki titik leleh -7.9oC sedangkan asam stearat (C18) memiliki titik leleh 64.6oC. Titik leleh menurun dengan bertambahnya jumlah ikatan rangkap dikarenakan ikatan antar molekul asam lemak tidak jenuh kurang kuat. Bentuk trans pada asam lemak mempunyai titik leleh yang lebih tinggi dibandingkan bentuk cis (Winarno, 2002).
Teknologi pengolahan minyak kelapa sawit meliputi proses ekstraksi, proses pemurnian, pembuatan produk olahan serta aplikasi minyak kelapa sawit pada produk pangan dan non pangan. Ekstraksi minyak kelapa sawit secara komersial dilakukan dengan menggunakan pengepres berulir. Sebelum dipress dilakukan pemisahan mesokarp dan inti sawit, bagian mesokarp akan menghasilkan CPO (Crude Palm Oil) sedangkan bagian inti akan menghasilkan PKO (Pal Kernel Oil) (Budiyanto, et.al., 2001).
Minyak sawit yang diperoleh dari hasil ekstraksi daging buah kelapa sawit merupakan minyak sawit kasar (Crude Palm Oil). Untuk memperoleh minyak goreng (minyak makan) maka perlu dilakukan proses lebih lanjut yaitu netralisasi, dekolorisasi, dan deodorisasi, yang disebut minyak RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) serta fraksinasi (Ketaren, 1986). Secara umum proses pemurnian minyak kelapa sawit dapat dilihat pada Gambar 2. Dari hasil fraksinasi diperoleh fraksi stearin dan olein (Graaf, 1982). Perbedaan kedua fraksi ini terletak
membuat margarin, mentega putih (shortening) dan sabun. Sedangkan fraksi olein digunakan sebagai bahan baku pembuatan minyak goreng.
Gambar 2. Proses pemurnian minyak sawit (Budiyanto et al., 2001)
B. TRANSESTERIFIKASI
Berdasarkan jenis senyawa kimia yang dapat bereaksi dengan ester, proses transesterifikasi digolongkan kedalam 4 kelompok reaksi yaitu asidolisis, alkoholisis, ester exchange (Interesterifikasi) dan aminolisis. Beberapa pengarang menyebut keempat jenis reaksi tersebut sebagai reaksi “interesterifikasi” (Kitu, 2000). Tetapi Yamane (1987) menyebutnya dengan istilah transesterifikasi karena dalam reaksi biokimia transfer suatu grup dari suatu senyawa kimia kepada senyawa kimia lainnya disebut “trans”.
Interesterifikasi yang berlangsung secara batch, semi-continuously, atau continuously dapat berjalan dalam empat tahap yaitu perlakuan awal minyak, penambahan katalis, reaksi dan deaktivasi katalis. Minyak yang diolah harus memenuhi persyaratan reaksi sesuai dengan karakteristik katalis yang akan digunakan. Penggunaan katalis
CPO
Degumming
Netralisasi
Bleaching
Deodorisasi
sodium hidroksida hanya efektif pada suhu tinggi (120oC-260oC), sedangkan katalis sodium metilat dapat aktif pada suhu yang lebih rendah (<100oC). Penggunaan katalis dalam proses interesterifikasi kimia serta kondisi optimum penggunaannya dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Kondisi optimum katalis dalam proses interesterifikasi kimia Jenis katal Level (%) Suhu (oC) Waktu (min) Metil alkilat
Sodium methilate, ethilate Alkali metals
Na, K, NA/K alloy Alkali hidroxides NaOH, KOH, LiOH Alkali hidroxide + Gliserol Metal soaps Sodium stearat Glyceride Li Al Stearate Na Ti Stearate Metal salts Acetates, carbonates, chlorides,
Oxide of Sn, Zn, Fe, Co, Pb Metal hydrides Sodium hydride Metal amide Sodium amide 0.2-2.0 0.1-1.0 0.5-2 0.05-0.1 + 0.1-0.2 0.5-1.0 0.2 0.1-2 0.2-2.0 0.1-1.2 50-120 25-270 250 60-160 250 250 30-360 120-260 170 80-120 5-120 3-120 90 Vakum Vakum 60 Vakum 60 Vakum Vakum 3-120 10-60 Sumber : Sreenivasan (1978)
Adanya kandungan air, asam lemak bebas, dan hidroperoksida dapat menginaktivasi katalis sodium metoksida. Untuk menghindari terjadinya inaktivasi katalis ini sebelum perlakuan maka minyak harus diberi perlakuan agar kandungan komponen pengganggu dalam minyak tersebut berkurang. Kadar asam lemak yang diperbolehkan harus lebih rendah dari 0.05%, bilangan peroksida lebih rendah dari 10 meq O2/kg, dan kadar air lebih rendah dari 0.01% (De Greyt et al., 1997). Tabel 4
proses, reaksi tidak akan berjalan dengan sempurna dan produk yang dihasilkan juga tidak terlalu banyak.
Tabel 4. Komponen pengganggu penginaktivasi katalis reaksi gliserolisis Sumber Levela Katalis terinaktivasi (kg/ton minyak)
Na CH3ONa NaOH Air ALB peroksida 0.01 0.05 1.0 0.13 0.04 0.023 0.3 0.1 0.054 - 0.07 0.04 a
air dan ALB dalam %, peroksida dalam meq O2/kg minyak Sumber : De Greyt et al. (1997).
Interesterifikasi dapat digambarkan sebagai pertukaran gugusan antara dua buah ester dimana hal ini hanya dapat terjadi apabila terdapat katalis. Katalis yang sering digunakan untuk reaksi ini adalah logam natrium atau kalium dalam bentuk metoksilat atau etoksilat. Dalam reaksi ini ion logam natrium atau kalium akan menyebabkan terbentuknya ion enolat yang selanjutnya diikuti dengan pertukaran gugus alkil. Reaksi antara ester asam lemak dengan katalis (natrium metoksilat) dapat dilihat pada Gambar 3. Proses ini sangat penting untuk memodifikasi sifat fisik dan fungsional dari campuran minyak dan lemak. Metode transesterifikasi ini merupakan metode sintesis MDAG yang paling sering digunakan oleh industri pembuat emulsifier.
Gambar 3. Reaksi antara trigliserida dan gliserol dengan katalis natrium metoksida pada proses interesterifikasi kimia (Tarigan, 2002).
Triasilgliserol banyak diubah menjadi emulsifier mono dan diasilgliserol, karena baik monoasilgliserol dan diasilgliserol luas penggunaannya sebagai bahan pengemulsi. Oleh karena itu triasilgliserol melalui reaksi transesterifikasi dengan gliserol diubah menjadi mono dan diasilgliseol dengan bantuan katalis seperti natrium metoksida dan basa lewis lainnya. Tahapan reaksi transesterifikasi minyak sawit dengan gliserol (gliserolisis) dapat dilihat pada Gambar 4.
Gambar 4. Transesterifikasi gliserolisis (Tarigan, 2002)