B. SELEKSI PELARUT
3) Konsentrasi dan recovery karotenoid
Konsentrat yang dihasilkan dari masing-masing pelarut diukur konsentrasi karotenoidnya pada setiap suhu fraksinasi. Histogram pada Gambar 17 menunjukkan pengaruh suhu terhadap konsentrasi karotenoid dari masing-masing pelarut yang digunakan dalam proses fraksinasi CPO. Dari histogram tersebut dapat dilihat bahwa dengan adanya penurunan suhu nilai konsentrasi karotenoid sampel cenderung meningkat.
Pada suhu-suhu awal fraksinasi sampel dengan pelarut aseton tidak mengalami peningkatan konsentrasi karotenoid yang signifikan. Konsentrasi karotenoid pada suhu 20oC dan 15oC justru menurun dari konsentrasi sebelumnya dan baru meningkat seiring dengan penurunan suhu yaitu 10oC, 5oC, 0oC, -10oC, dan -20oC. Hal ini menunjukkan bahwa pada suhu-suhu awal fraksinasi belum semua komponen lemak dalam CPO mengalami pengkristalan dan masih banyak yang terlarut dalam fraksi cair sehingga mempengaruhi konsentrasi karotenoid dalam fraksi cair. Pada suhu rendah gliserida pada CPO yang memiliki asam-asam lemak jenuh dengan titik leleh tinggi akan lebih dahulu mengendap dari pada asam lemak tidak jenuh sehingga kandungan komponen-komponen lemak dalam fraksi cair semakin berkurang dan konsentrasi karotenoidnya meningkat.
Peningkatan konsentrasi karotenoid sampel dengan pelarut aseton cukup signifikan terjadi pada penurunan suhu -10oC menjadi -20oC. Nilai konsentrasi meningkat dari 840.29 ppm menjadi 1762.92 ppm. Suhu fraksinasi yang semakin rendah menyebabkan semakin banyak komponen asam lemak yang Gambar 17. Histogram konsentrasi karotenoid konsentrat hasil
fraksinasi CPO pada penurunan suhu secara bertahap dengan berbagai pelarut (perbandingan 1:4 b/v)
0.00 200.00 400.00 600.00 800.00 1000.00 1200.00 1400.00 1600.00 1800.00 2000.00 Aseton Petroleum Eter
Heksana Dietil Eter Benzena Toluena
Jenis Pelarut Konsentrasi Karotenoid (ppm) 27oC 20oC 15oC 10oC 5oC 0oC -10oC -20oC
mengendap sehingga komponen asam lemak di dalam fraksi cair berkurang dan konsentrasi karotenoidnya meningkat. Peningkatan konsentrasi karotenoid cukup signifikan karena rentang penurunan suhu fraksinasi cukup lebar (10oC) sehingga laju kristalisasi komponen asam lemak lebih cepat.
Konsentrasi karotenoid pada sampel dengan pelarut heksana dan petroleum eter memberikan kecenderungan yang sama. Proses pemisahan pada sampel dengan pelarut heksana dan petroleum eter mulai terjadi pada suhu 10oC. Pada penurunan suhu berikutnya yaitu 5oC dan 0oC, konsentrasi karotenoid cenderung stabil, artinya tidak ada peningkatan yang signifikan. Nilai konsentrasi karotenoid pada masing-masing tingkatan suhu dapat dilihat selengkapnya pada Lampiran 19.
Peningkatan konsentrasi karotenoid yang cukup signifikan untuk sampel dengan pelarut heksana dan petroleum eter terjadi pada penurunan suhu fraksinasi dari 0oC menjadi -10oC dan terus meningkat pada suhu fraksinasi -20oC yaitu 769.33 ppm untuk pelarut heksana dan 776.65 ppm untuk pelarut petroleum eter.
Peningkatan konsentrasi karotenoid untuk sampel dengan pelarut heksana dan petroleum eter tidak setinggi sampel dengan pelarut aseton pada penurunan suhu fraksinasi yang sama. Hal ini disebabkan adanya perbedaan tingkat kepolaran pelarut antara heksana, petroleum eter, dan aseton.
Aseton, heksana, dan petroleum eter memiliki titik leleh yang berbeda dengan komponen lemak yang terlarut di dalamnya. Komponen lemak akan mengalami penurunan titik leleh karena dipengaruhi titik leleh pelarut yang sangat rendah yaitu aseton -94.9oC, heksana -95°C, dan petroleum eter <-73°C. Namun, karena aseton bersifat semipolar sedangkan komponen lemak dalam minyak bersifat non polar maka kelarutan komponen lemak dalam aseton rendah sehingga hanya sebagian kecil komponen lemak yang titik lelehnya terpengaruh oleh titik leleh aseton. Dengan
demikian sebagian besar komponen lemak akan mudah membeku sehingga terjadi peningkatan konsentrasi karotenoid pada fraksi cair. Sedangkan heksana dan petroleum eter bersifat non polar sehingga kelarutan komponen lemak dalam heksana dan petroleum eter lebih besar dibandingkan kelarutannya dalam aseton. Dengan demikian sebagian besar komponen lemak titik lelehnya terpengaruh oleh titik leleh heksana dan petroleum eter sehingga dibutuhkan suhu fraksinasi yang lebih rendah untuk mengendapkan komponen lemak dalam CPO.
Dengan pelarut dietil eter, benzena, dan toluena, konsentrasi karotenoid tidak mengalami peningkatan yang signifikan pada setiap penurunan suhu fraksinasi. Seperti telah dijelaskan pada subbab a mengenai kondisi fraksi padat dan fraksi cair hasil fraksinasi CPO yang diamati secara visual diketahui bahwa pada sampel dengan pelarut dietil eter, fraksi padat yang terbentuk terbagi menjadi dua bagian yaitu bagian fraksi padat berwarna kuning dan di atasnya terdapat fraksi padat yang berwarna jingga dan mudah buyar. Fraksi padat yang mudah buyar menyebabkan pemisahan tidak optimal karena fraksi padat dapat bercampur kembali dengan fraksi cair.
Sama halnya dengan dietil eter, sampel dengan pelarut benzena dan toluena menghasilkan fraksi padat yang berwarna jingga secara keseluruhan dengan bentuk kristal halus dan mudah buyar. Menurut Tirtaux (1989), kristal yang terlalu halus dan kecil dapat mengakibatkan pemisahan yang tidak efisien. Hal ini akan mempengaruhi konsentrasi karotenoid karena komponen lemak pada CPO banyak yang ikut terlarut ke dalam fraksi cair. Warna jingga pada fraksi padat juga menunjukkan bahwa masih banyak karotenoid yang terperangkap pada fraksi padat dan ikut mengendap.
Recovery karotenoid merupakan perolehan kembali
setelah mengalami proses fraksinasi. Recovery karotenoid cenderung menurun dengan adanya penurunan suhu karena semakin rendah suhu, komponen lemak dalam CPO semakin banyak yang mengkristal. Pada saat pembentukan kristal ini ada sebagian karotenoid yang terperangkap dalam kristal lemak sehingga kelarutannya dalam fraksi cair menjadi berkurang. Penurunan recovery karotenoid sebanding dengan berkurangnya berat konsentrat pada setiap tingkatan suhu. Semakin rendah berat konsentrat maka semakin sedikit kandungan total karotenoidnya, sebaliknya semakin tinggi berat konsentrat kandungan total karotenoidnya semakin meningkat.
Histogram pada Gambar 18 menunjukkan pengaruh suhu terhadap recovery karotenoid konsentrat hasil fraksinasi CPO dengan berbagai pelarut pada perlakuan suhu rendah secara bertahap.
Dari histogram tersebut dapat dilihat bahwa recovery karotenoid cenderung menurun seiring dengan penurunan suhu. Namun, pada sampel dengan pelarut aseton dan dietil eter terjadi penyimpangan. Recovery karotenoid pada sampel dengan pelarut
0.00 10.00 20.00 30.00 40.00 50.00 60.00 70.00 80.00 90.00 100.00 Aseton Petroleum
Eter Heksana Dietil Eter Benzena Toluena
Jenis Pelarut 27oC 20oC 15oC 10oC 5oC 0oC -10oC -20oC Recovery Karotenoid (%)
Gambar 18. Histogram recovery karotenoid konsentrat hasil fraksinasi CPO pada penurunan suhu secara bertahap dengan berbagai pelarut (perbandingan 1:4 b/v)
aseton justru meningkat pada penurunan suhu 0oC ke -10oC. Sedangkan recovery karotenoid sampel dengan pelarut dietil eter kembali meningkat ketika suhu diturunkan dari 5oC ke 0oC. Penyimpangan ini terjadi karena terbentuknya kristal halus yang mudah buyar sehingga pemisahan menjadi tidak efisien akibatnya sebagian fraksi cair ikut bercampur dengan fraksi padat. Hal ini menyebabkan berat konsentrat meningkat (Gambar 16) dan
recovery karotenoidnya pun mengalami peningkatan pada
penurunan suhu tersebut.
Penurunan recovery karotenoid karena adanya penurunan suhu dipengaruhi oleh banyaknya pelarut yang ikut mengendap dengan fraksi padat. Berdasarkan Lampiran 20 dapat diketahui bahwa rata-rata bobot pelarut yang teruapkan semakin berkurang dengan semakin rendahnya suhu. Misalnya, pada pelarut aseton, dengan volume pelarut 8 ml, maka pelarut aseton yang seharusnya teruapkan adalah 6.3200 gram tetapi pada suhu fraksinasi -20oC aseton yang teruapkan hanya 3.9270 gram. Pelarut yang seharusnya mampu mengikat karotenoid dalam bentuk fraksi cair justru sebagian ikut terperangkap dalam komponen-komponen lemak pada fraksi padat sehingga pengikatan terhadap karotenoid menjadi tidak optimal. Hal ini menyebabkan recovery karotenoid pun ikut berkurang seiring dengan penurunan suhu.