Komposisi hasil pengolahan tandan buah segar (TBS) ditampilkan pada diagram berikut:
Gambar 3.4 Neraca Massa Pengolahan Kelapa Sawit
Tandan buah segar (TBS) kelapa sawit dapat menghasilkan 65 persen buah, 13.5 persen kondensat dan 21 persen tandan kosong. 65 persen buah dapat dihasilkan biji (11,9%) dan mesocarp (53,4%). Cara pneumatis dan mekanis dapat digunakan dalam pemisahan biji dengan serabut. Pemisahan biji dengan menggunakan tarikan atau hisapan udara pada sebuah kolom pemisah di sebut Pneumatis. Pemecahan ampas pengempaan dengan cake breaker conveyor. Biji yang bersih dibawa ke kernel recovery station, sedangkan serabut dibawa ke shell/fibre conveyor.
Biji yang telah terbebas ampas dibawa melalui nut grading drum untuk dipisahkan dalam tiga ukuran. Biji yang masih basah dimasukkan ke dalam nut
________________________
Laporan Akhir
Feasibility Study Klaster Industri Berbasis Pertanian Dan Oleokimia Di Kuala Enok
23
silo untuk dikeringkan, kemudian biji yang sudah dikeringkan tersebut dipecah cangkangnya dengan ripple mill dan dibawa ke LTDS I, II. Selanjutnya inti dibawa ke kernel silo untuk dikeringkan dan siap untuk dibawa ke pengolahan PKO.
Seterusnya mesocarp dapat mengasilkan tiga pecahan yaitu CPO (24%), fiber (14,4%), dan POME (53,5%). CPO dapat dikembangkan menjadi produk Olein/Stearin, Palm mid fraction (PMF), PFAD, Biodiesel dan Asam lemak, semntara PKO menghasilkan asam lemak.
Gambar 3.5 Contoh Produk IHKS
Salah satu turunan produk adalah minyak makan yang berkualitas baik melalui proses refinery (Industri Olein, Stearin, PFAD). Ada dua rute pemurnian CPO yaitu secara kimia (basic refining) dan fisik (physical refining). Perbedaan kedua rute ini terletak pada cara asam lemak dipisahkan dari minyak. Cara kimia dilakukan dengan memisahkan asam lemak bebas dengan pada minyak dengan cara mereaksikannya dengan soda api sehingga terbentuk soap stock
________________________
Laporan Akhir
Feasibility Study Klaster Industri Berbasis Pertanian Dan Oleokimia Di Kuala Enok
24
memisahkan asam lemak bebas dari minyak dengan cara memproses minyak pada distilasi uap pada suhu tinggi dan kondisi vakum.
Proses pemurnian CPO secara fisik terdiri dari beberapa komposisi yaitu: bahan baku (CPO) dari storage tank masuk ke umpan dengan laju alir 35-60 ton per jam. Suhu awal CPO 40 – 60 oC. CPO dipompakan melewati sistem recovery panas untuk meningkatkan suhu hingga mencapai 60-90 oC. Selanjutnya 20% CPO diumpan ke slurry tank dan dicampur dengan bleaching earth (6-12 kg/ton CPO) membentuk slurry, slurry terbentuk dimasukkan ke bagian bleacher. Pada saat yang sama sekitar 80% CPO dipompakan melalui plat heat exchanger (PHE) dan steam heater untuk meningkatkan suhu CPO hingga 90-130 oC, yaitu seuhu yang diperlukan agar terjadi reaksi antara CPO dan asam fosfat. Kemudian CPO dipompakan ke static mixer dan ditambah asam fosfat dengan dosis 0,35-0,45 kg/ton CPO.
Proses pengadukan dengan minyak kasar untuk presipitasi gum. Kemudian hasil degumming proses dialirkan menuju bleacher section. Bagi mendapatkan hasil maksimum pada saat bleacher 20% slurry dan 80% degummed CPO dicampur dan proses bleaching terjadi pada suhu 100-130oC selama 30 menit. Membantu mengatasi masalah yang akan timbul perlu dibuang kotoran (pigman, trace metal, produk oksidasi) melalui proses bleaching earth.
Niagara filter berfungsi untuk melewatkan slurry dan bleaching earth untuk mendapatkan minyak yang bersih dengan stabilitas suhu 80 – 120 oC. minyak hasil penyaringan tersebut dipompakan menuju buffer tank sebelum proses selanjutnya. BPO (bleached palm oil) keluar di filter dan melewati serangkaian pemanas (Schmidt plate heat exchanger and Spiral) untuk memanaskan CPO dari suhu 80-12 oC.
Proses selanjutnya ialah deasidifikasi dan deodarisasi yang terjadi secara bersamaan pada kolom pre-stripping dan deodarisasi. Pemanasan minyak dalam kolom tersebut pada suhu 240-280 oC dibawah kondisi vakum kurang
________________________
Laporan Akhir
Feasibility Study Klaster Industri Berbasis Pertanian Dan Oleokimia Di Kuala Enok
25
dari 10 torr. Steam dapat digunakan secara langsung untuk menghilangkan residu asam lemak bebas, aldehid dan keton. Berat melekul asam lemak yang lebih rendah dapat menguap lebuh mudah dan naik ke kolom dan dikeluarkan oleh sistem vakum, dikondensasikan dan dikumpulkan dalam kondensor asam lemak.
Seterusnya asam lemak didinginkan dan disebar ke tanki storage asam lemak pada suhu 60-80 oC sebagai PFAD. Produk yang dihasilkan berupa refined, Bleached, Deodorized Palm Oil (RBDPO) dipompakan melalui Schmidt PHE pada suhu 250-280 oC untuk mentransfer panasnya ke BPO bersuhu rendah, kemudian melewati filter lain pada suhu 120 – 140 oC. Kemudian dipompakan menuju penyimpanan dengan suhu 50-80 oC. Proses fraksinasi dilakukan untuk memisahkan RBDPO (stearin dan olein) berdasarkan titik cair. Proses ini akan menghasilkan 73% olein, 21% stearin, dan 5% palm fatty acid distillate (PFAD) dan 0,5% limbah.
Minyak sawit dapat juga menghasilkan beberapa produk pangan seperti yang tertera pada diagram dibawah ini:
Gambar 3.6 Teknologi Proses Pengolahan Minyak Sawit Menjadi Produk Pangan
________________________
Laporan Akhir
Feasibility Study Klaster Industri Berbasis Pertanian Dan Oleokimia Di Kuala Enok
26
Pengolahan minyak sawit menjadi produk pangan setelah proses refining kemudian dilakukan lima proses berikutnya, yaitu esterifikasi, interesterifikasi, hidrogenasi, blending, dan distilasi molekuler. Produk pangan dari minyak sawit memalui proses esterifikasi dan distilasi molekuler menghasilkan vitamin E dan vitamin A. Melalui proses interesterifikasi dan blending menghasilkan vegetable ghee, dan proses hidrogenasi menghasilkan frying fat, margarine, shorterning, coating fat, confectioneries fat, coffe whitener, dan biscuit creamer. Selanjutnya proses hidrogenasi mengeluarkan CBE/CBS/CBX dan proses interesterifikasi menghasilkan Food Emulsifier.
Beberapa produk pangan berasal daripada minyak sawit dapat dijelaskan berikut ini:
a. Margarine
Bahan baku utama margarine adalah minyak dan lemak. Lemak yang digunakan berdasarkan pada pertimbangan pengaruhnya terhadap karakteristik kristalisasi selama produk margarine berlangsung dan juga pemilihan peralatan yang digunakan dalam line produksi margarine. Bahan tambahan lain yang diperlukan adalah bahan tambahan yang larut minyak (fat solube) dan larut air (water solube) seperti pewarna, lesitin, garam, emulsifier, potassium sorbet, asam sitrat, susu skim bubuk.
b. Mayonaise
Komponen utama Mayonaise adalah minyak nabati, air, kuning telur (emulsifier lainnya), garam, gula, cuka dan asam sitrat, untuk jenis tertentu ditambah bumbu. Kandungan lemak Mayonaise berbeda-beda, yaitu dari 15% (dressing) hingga 50-65% (salad mayonnaise), lebioh dari 80% (full fat mayonnaise). Kadar lemak dibawah 50%, perlu ditambahkan stabilizer seperti hidrokoloid pada komponen utama.
Komposisi mayonnaise terdiri dari : - Minyak : 70 - 80%
________________________
Laporan Akhir
Feasibility Study Klaster Industri Berbasis Pertanian Dan Oleokimia Di Kuala Enok
27 - Telur : 10 – 11% - Air : 8 – 10% - Garam : 1% - Gula : 1% - Lemon : 0,5%
- Spice (essential oil) : 0,5%
Produksi skala kecil hingga 1000 kg/jam dilakukan dengan proses batch, sedangkan proses produksi skala besar proses produksi yang dilakukan secara kontinyu. Proses mayonnaise dapat dilakukan secara dingin dan panas.
c. Shortening
Proses ini meliputi proses fraksinasi dan hidrogenasi. Proses-proses ini memiliki fleksibilitas tinggi dan dapat diterapkan pada industri pangan dalam hal memilih jenis bahan baku minyak yang akan digunakan tergantung pada harga, ketersediaan dan kebutuhan konsumen.
________________________
Laporan Akhir
Feasibility Study Klaster Industri Berbasis Pertanian Dan Oleokimia Di Kuala Enok
28
Pengolahan kelapa sawit menjadi bioenergi ditunjukkan secara rinci pada diagram dibawah ini. Secara umum, hampir semua komponen IHKS yang berasal dari kelapa sawit (minyak sawit, limbah padat, dan limbah cair) dapat dimanfaatkan.
Minyak sawit dapat diolah menjadi lima produk bioenergi, yaitu biodiesel, green gasoline, green olefin, green diesel, dan green jet. Seperti biodiesel dproduksi menggunakan bahan baku minyak sawit mentah (CPO), memerlukan pretreatment untuk memisahkan trigliserida dengan wax. Hal ini bertujuan untuk memisahkan dalam proses pemisahan biodiesel dari gliserol.
biodiesel dapat dihasilkan melalui proses esterifikasi atau transesterifikasi trigliserida. Transesterifikasi adalah penggantian gugus alkohol dari suatu ester dengan alkohol lain dalam suatu proses yang mempunyai hidrolis. Terdapat perbedaan antara proses transesterifikasi dengan hidrolis, yaitu pada proses transesterifikasi yang digunakan adalah alkohol bukan air. Adapun katalis yang digunakan adalah sodium metilat, NaOH dan KOH.
Jenis alkohol yang sering digunakan adalah methanol, karena harga yang relative murah. Faktor utama yang mempengaruhi rendemen ester yang dihasilkan pada reaksi transesterifikasi adalah rasio molar antara trigliserida dan alkohol, waktu reaksi, kandungan air, dan kandungan asam lemak bebas pada bahan baku. Adapun factor lain yang mempengaruhi kandungan ester pada biodiesel ialah jumlah kandungan gliserol pada bahan minyak minyak, jenis alkohol, jumlah katalis sisa dan kandungan sabun.
Penanggulangan limbah cair dan limbah padat (tandan kosong, cangkakng, pelepah dan batang) dapat menambah nilai produksi lainnya, seperti bahan bakar pembangkit energy listrik, bio oil, etanol, dan gas metan.
Selanjutnya pengolahan minyak sawit dapat dikembangkan lagi menjadi produk oleokimia. Terdapat 27 produk yang dapat dikembangkan melalui
________________________
Laporan Akhir
Feasibility Study Klaster Industri Berbasis Pertanian Dan Oleokimia Di Kuala Enok
29
empat bahan baku yaitu gliserol, asam lemak (fatty acid), fatty alcohol dan metal ester asam lemak. Pada diagram dibawah ini dijelaskan beberapa produk oleokimia yang dapat dihasilkan dari minyak sawit.
Gambar 3.8 Teknologi Proses Minyak Kelapa Sawit Menjadi Produk Oleokimia
Antara produk oliokimia adalah surfaktan. Jenis produk surfaktan yang dapat diproduksi dengan menggunakan asam lemak dari minyak sawit antaranya ialah gliserol monopolmitat (GMP), gliserol monooleat (GMO) dan gliserol monostrearat (GMS) melalui proses esterifikasi. Sementara dengan
Teknologi Proses Pengolahan Minyak Sawit
Menjadi Produk Oleokimia
Sumber : Hui, 1996; Suryaniet al., 2008
Minyak Sawit
Gliserol
Gliserida parsial Triasetin Ester asam lemak
Alkil epoksi ester Asam lemak etoksilat
Conjugated fatty acid
Asam lemak jenuh Alkohol Guerbet
Alkil klorida Fatty alkohol etoksilat
Fatty alkohol sulfat Ester
Metil Ester Sulfonat Fatty acid alkanolamide
Epoxided trigliseride
Etoksilat trigliserida
Hydrogenated oil Turkey red oil
Hidrolisis Asam lemak (fatty acid) Esterifikasi Esterifikasi Epoksidasi Etoksilasi Konjugasi Hardening Metil ester asam lemak Transesterifikasi Fatty alkohol Reaksi Guerbet Klorinasi Etoksilasi Sulfatasi Esterifikasi Hidrogenasi Sulfonasi Amidasi Epoksidasi Etoksilasi Hidrogenasi Sulfatasi
Fatty alkohol alkosilat Fatty alkohol eter sulfat Fatty alkohol eter fosfat
Fatty alkohol sulfosuksinat Propoxlation Sulfatasi Fosfatisasi Sulfitasi Esterifikasi Sukrosa ester Sukrolisis Monoasil gliserol Diasil gliserol Gliserolisis Halogenasi Soap noodle Saponifikasi
________________________
Laporan Akhir
Feasibility Study Klaster Industri Berbasis Pertanian Dan Oleokimia Di Kuala Enok
30
proses etoksilasi dapat dihasilkan asam lemak etoksilat dan poliglikol eter, dan melalui proses aminasi akan menghasilkan fatty amine dan fatty amine oxide.
3.3 Analisis Kawasan Industri