PERSETUJUAN
Judul : Pengaruh Waktu Penyimpanan CPO Terhadap
Kadar Asam Lemak Bebas Pada Minyak Sawit PTPN IV Dolok Sinumbah Kabupaten Simalungun
Kategori : Karya Ilmiah
Nama : M.Nur Syuhada
Nomor Induk Mahasiswa : 112401069
Program Studi : Diploma III (D3) Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juli 2014 Program Studi D3 Kimia FMIPA USU
Ketua, Pembimbing, mei 2014
Dra. Emma Zaidar, M.Si HelminaBr.Sembiring, S.Si,M.Si NIP . 195512181987012001 NIP .197602022000122002
Diketahui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
Pengaruh Waktu Penyimpanan CPO Terhadap Kadar Asam
Lemak Bebas Pada Minyak Sawit PTPN IV Dolok Sinumbah
Kabupaten Simalungun
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja keras saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2014
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, karena berkat rahmat dan karuniaNya tugas akhir ini dapat diselesaikan dalam waktu yang telah ditetapkan.Adapun karya ilmiah ini ditulis sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi pada program Diploma-3 Kimia , Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam.
Karya ilmiah ini ditulis berdasarkan penelitian penulis selama melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT Perkebunan Nusantara IV Dolok Sinumbah dengan judul”PENGARUH WAKTU PENYIMPANAN CPO
TERHADAP KADAR ASAM LEMAK BEBAS PADA MINYAK SAWIT PTPN IV DOLOK SINUMBAH KABUPATEN SIMALUNGUN”.
Karya ilmiah ini dapat ditulis dengan terwujud atas bantuan dan bimbingan dari berbagai pihak baik secara langsung maupun tidak langsung.Oleh karena itu dengan segala kerendahan hati penulis mengucapkan terima kasih kepada
1. Dr. Sutarman, M.Sc, selaku Dekan FMIPA USU.
2. Helmina Br.Sembiring, S.Si,M.Si, selaku Dosen Pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga dan Pikiran dalam mambantu penulisan Karya Ilmiah ini .
3. Dr.Rumondang Bulan, MS, selaku Ketua Departemen Kimia FMIPA USU. 4. Dra. Emma Zaidar, M.Si, selaku Ketua Program Studi D-3 Kimia FMIPA
USU.
5. Zulluddin Manurung, Mesno, Fahmi Yulizar, ST, RiminSusanto, Suratno, majuddan selaku Pembimbing PKL serta seluruh karyawan PTPN IV Dolok Sinumbah .
6. Rekan-rekan satu PKL yaitu: Wira A Ritonga, Marwansyah, Fitra Fauzi. 7. Sahabat-sahabat saya Sri Rezeki Nst, Mawaddah Triani Putri, Jonny
Nababan,M.Irham, Ahmad Najemi, Aditya, Kiki ardiansyah, Setianang, C Amri.
8. Seluruh keluarga besar Kimia Industri dan Kimia Analis stambuk 2011 yang banyak memberikan masukan-masukan kepada penulis.
9. Keluarga Besar Bapak Salmin, Bapak Ismail, Kak Rina Ningsih,Kak lia yang telah memberikan support yang luar biasa.
10. Ayahanda Drs.Sukadi dan Ibunda Saini S.pd, Adinda Nurul Hidayati serta keluarga besar Ibu Salmi yang telah banyak memberikan bantuan baik moril maupun matril.
Dalam kesempatan ini, penulis menyadari bahwa tugas akhir ini masih jauh dari sempurna dan terdapat banyak kekurangan didalamnya. Penulis juga berharap semoga tugas akhir ini dapat bermanfaat bagi para pembaca dan penulis khususnya.
Medan
PENGARUH WAKTU PENYIMPANAN CPO TERHADAP KADAR ASAM LEMAK BEBAS PADA MINYAK SAWIT PTPN IV DOLOK SINUMBAH
KABUPATEN SIMALUNGUN
ABSTRAK
Telah dilakukan pengamatan pengaruh waktu penyimpanan CPO terhadap perubahan kadar asam lemak bebas minyak sawit dengan menggunakan titrasi asam-basa dengan larutan pentiternya yaitu KOH. Hasil analisa yang diperoleh kadar asam lemak bebas mengalami peningkatan selama penyimpanan berturut pada hari pertama hasil yang diperoleh yaitu 3,13% pada hari kedua,dan hari ketiga 4,12% dan 4,47%. Peningkatan kadar Asam Lemak Bebas selama penyimpanan disebabkan adanya reaksi hidrolisa pada minyak.
EFFECT OF STORAGE TIME CPO AGAINST LEVELS FREE FATTY ACID IN PALM OIL PTPN IV DOLOK SINUMBAH DISTRICT
SIMALUNGUN
ABSTRACT
Have observed the effect of storage time of CPO to changes in the levels of free fatty acids of palm oil using acid-base titration with a solution that is KOH. The results obtained by the analysis of free fatty acid levels increased during storage respectively on the first day of the results obtained is 3.13% on the second day and third day of 4.12% and 4.47%. Increased levels of Free Fatty Acids during storage due to the hydrolysis reaction in the oil.
DAFTAR ISI
2.2. Minyak Kelapa Sawit 5
2.2.1. Fraksi Kematangan Tandan Buah Segar 6 2.2.2. Komposisi Minyak Kelapa Sawit 6
2.2.3 Sifat Fisiko-Kimia 7
2.3. Standard Mutu 8
2.4. Pengolahan Kelapa sawit 10
2.4.1.Perebusan atau Sterilizer 10
2.4.2.Pressan (kempa) 10
2.4.3.Stasiun Pemurnian Minyak ( Clarification ) 10
2.4.3. Pengolahan CPO menjadi RBDPO 13
2.5.Minyak dan Lemak 15
2.5.1 Sifat Kimia Minyak Dan Lemak 16
2.5.2 Trigliserida 18
2.5.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi 19 mutu minyak sawit
2.6. Asam-asam Lemak yang menyusun lemak 20
2.6.1 Pencegahan Naiknya ALB 23
2.7. Pengaruh kematangan Buah Terhadap Kadar 24 Minyak dan Kadar Asam Lemak Bebas
BAB 3 METODE PENELITIAN
3.1. Alat-Alat 28
3.2. Prosedur Percobaan 28
3.3. Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas 28
BAB 4 Hasil dan Pembahasan
4.1. Hasil Penelitian 30
4.2. Perhitungan 31
4.3. Pembahasan 34
BAB 5. Kesimpulan dan Saran
5.1. Kesimpulan 36
5.2. Saran 37
Daftar Pustaka 38
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Tipe atau Varietas tanaman kelapa sawit 4 Tabel 2.2 Fraksi Kematangan Tandan Buah Segar 6 Tabel 2.3 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit 7
dan Minyak Inti Kelapa Sawit
Tabel 2.4. Nilai Sifat Fisiko-Kimia Minyak Sawit 8 dan Minyak Inti Sawit
Tabel 2.5 Standard Mutu SPB dan Ordinary 9
DAFTAR SINGKATAN
CPO = Crude Palm Oil
ALB = Asam Lemal Bebas
PKO = Palm Kernel Oil
TBS = Tandan Buah Segar
SPB = Special Prime Bleach
BPV = Back Pressure Vessel
CST = Continouos settling tank
DAFTAR LAMPIRAN
PENGARUH WAKTU PENYIMPANAN CPO TERHADAP KADAR ASAM LEMAK BEBAS PADA MINYAK SAWIT PTPN IV DOLOK SINUMBAH
KABUPATEN SIMALUNGUN
ABSTRAK
Telah dilakukan pengamatan pengaruh waktu penyimpanan CPO terhadap perubahan kadar asam lemak bebas minyak sawit dengan menggunakan titrasi asam-basa dengan larutan pentiternya yaitu KOH. Hasil analisa yang diperoleh kadar asam lemak bebas mengalami peningkatan selama penyimpanan berturut pada hari pertama hasil yang diperoleh yaitu 3,13% pada hari kedua,dan hari ketiga 4,12% dan 4,47%. Peningkatan kadar Asam Lemak Bebas selama penyimpanan disebabkan adanya reaksi hidrolisa pada minyak.
EFFECT OF STORAGE TIME CPO AGAINST LEVELS FREE FATTY ACID IN PALM OIL PTPN IV DOLOK SINUMBAH DISTRICT
SIMALUNGUN
ABSTRACT
Have observed the effect of storage time of CPO to changes in the levels of free fatty acids of palm oil using acid-base titration with a solution that is KOH. The results obtained by the analysis of free fatty acid levels increased during storage respectively on the first day of the results obtained is 3.13% on the second day and third day of 4.12% and 4.47%. Increased levels of Free Fatty Acids during storage due to the hydrolysis reaction in the oil.
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Kelapa sawit merupakan tanaman golongan palmae yang dapat menghasilkan minyak kelapa sawit mentah yang disebut Crude Palm Oil (CPO) diperoreh dengan cara pengolahan Tandan Buah Segar sawit (TBS) yang dimulai dari perebusan, pengepresan dan pemurnian. Kemudian CPO dikirim ke pabrik pengolahahan berikutnya untuk diproses selanjutnya menjadi Refined Bleached and Deodorized Palm Oil (RBDPO). Namun jika kwantitas CPO belum mencukupi untuk dikirim biasanya CPO disimpan terlebih dahulu ditangki penyimpanan menunggu CPO berikutnya hingga jumlah jumlah CPO sesuai dengan yang ditentukan.
Minyak sawit merupakan suatu trigliserida yang disusun oleh berbagai asam-asam lemak jenuh dana asan lemak tidak jenuh yakni asam palmitat 40-46 %, asam oleat 39-45%, asam miristat 1,1-2,5%, asam stearat 3,6-4,7%, asam linoleat 7-11%. Trigliserida tersebut dapat mengalami reaksi hidrolisis oleh karena adanya air didalam CPO. Kadar air yang terkandung dalam CPO tergantung pada efektifitas pengolahan kelapa sawit menjadi CPO dan juga tergantung pada kematangan buah.
terhadar kadar asam lemak bebas pada CPO selama penyimpanan sebelum dikirim untuk proses selanjutnya.
1.2 Perumusan Masalah
1. Bagaimanakah Pengaruh waktu penyimpanan CPO terhadap kadar ALB pada minyak sawit.
2. Apakah kadar ALB yang dihasilkan masih memenuhi standard mutu Internasional
1.3 Tujuan Penelitian
1. Untuk mengetahui pengaruh waktu penyimpanan CPO pada tangki timbun (Storage Tank) terhadap kadar Asam Lemak Bebas.
2. Untuk mengetahui apakah kadar ALB yang dihasilkan masih memenuhi standard mutu Internasional
1.4 Manfaat Penelitian
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ)adalah tanaman berkeping satu yang termasuk dalam family palmae. Nama genus Elaeis berasal dari bahasa Yunani Elaion atau minyak, sedangkan nama spesies Guinensis berasal dari kata Guinea, yaitu tempat dimana seorang ahli bernamaJacquin menemukan tanaman kelapa sawit pertama kali di pantai Guinea.
Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik pada daerah beriklim tropis dengan curah hujan 2000 mm/tahun dan kisaran suhu 220-320C (Ketaren,2008).
2.1.1 Varietas kelapa sawit
Kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ) dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas, yaitu tipe macrocarya, dura, tenera, pisifera. Masing-masing tipe dibedakan berdasarkan tebal tempurung.
Tabel 2.1 Tipe atau Varietas tanaman kelapa sawit
NO Tipe Tebal tempurung mm
Warna daging buah ialah putih kuning ketika masih muda dan berwarna jingga setelah buah menjadi matang.
Daerah penanaman kelapa sawit di Indonesia adalah daerah Jawa Barat (Lebak dan Tanggerang), Lampung, Riau, Sumatera Barat, Sumatera Utara dan Aceh. Negara penghasil kelapa sawit selain Indonesia adalah Malaysia, Amerika Tengah dan Nigeria (Ketaren,2008).
.
2.2.Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit PKO (Palm Kernel Oil) dan sebagai hasil sampingan ialah bungkil inti kelapa sawit(Palm kernel meal atau pellet)
Di Indonesia pabrik yang menghasilkan minyak inti kelapa sawit dan bungkil inti kelapa sawit adalah pabrik Ekstraksi minyak kelapa sawit di Belawan-Deli (Ketaren,2008).
2.2.1. Fraksi Kematangan Tandan Buah Segar
Tanaman kelapa sawit baru dapat berproduksi setelah berumur sekitar 30 bulan setelah ditanam di lapangan. Buah yang dihasilkan disebut tandan buah segar (TBS). Adapun fraksi-fraksi kematangan tandan buah segar dalam tanaman kelapa sawit yaitu:
Tabel 2.2 Fraksi Kematangan Tandan Buah Segar
Fraksi Buah Kategori Persyaratan Jumlah Brondolan Fraksi 00 Sangat mentah 0,0 % Tidak ada 2.2.2 Komposisi Minyak Kelapa Sawit
Tabel 2..3 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti Kelapa Sawit
Asam lemak Minyak kelapa sawit (%) Minyak Inti sait (%)
Asam kaprilat
-Asam kaproat
-Asam laurat
-Asam miristat 1,1 - 2,5
Asam palmitat 40 - 46
Asam stearat 3,6 - 4,7
Asam oleat 39 - 45
Asam linoleat 7–11
3–4
Kandungan karotene dapat mencapai 1000 ppm atau lebih, tetapi dalam minyak dari jenis tenera lebih kurang 500-700 ppm, kandungan tokoferol bervariasi dan dipengaruhi oleh penanganan selam produksi (Ketaren,2008).
2.2.3 Sifat Fisiko-Kimia
Sifat fisiko-kimia minyak kelapa sawit meliputi warna, bau dan flavor, kelarutan, titik cair dan polymorphism, titik didih (boiling point), titik pelunakan, slipping point, shot melting point, bobot jenis, indeks bias, titik kekeruhan (turbidity point), titik nyala dan titik api.
Tabel 2.4. Nilai Sifat Fisiko-Kimia Minyak Sawit dan Minyak Inti Sawit
sifat Minyak sawit Minyak inti sawit
Bobot jenis pada suhu kamar Indeks bias D 400C
Bilangan Iod 48–56
Bilangan Penyabunan 196–205
Warna minyak ditentukan oleh adanya pigmen yang masih tersisa setelah proses pemucatan, karena asam-asam lemak dan gliserida tidak berwarna. Warna orange atau kuning disebabkan adanya pigmen karotene yang larut dalam minyak.
Bau dan flavor dalam minyak terdapat secara alami, juga terjadi akibat adanya asam-asam lemak berantai pendek akibat kerusakan minyak. Sedangkan bau khas minyak kelapa sawit ditimbulkan oleh persenyawaan beta ionone.
Titik cair minyak sawit berada dalam nilai kisaran suhu, karena minyak kelapa sawit mengandung beberapa macam asam lemak yang mempunyai titik cair yang berbeda-beda (Ketaren,2008).
2.3 STANDARD MUTU
Faktor lain yang memengaruhi standard mutu adalah titik cair dan kandungan gliserida, refining loss, plastisitas dan spreadability, kejernihan kandungan logam berat dan bilangan penyabunan.
Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1% dan kadar kotoran lebih kecil 0,01%, kandungan asam lemak bebas serendah mungkin(lebih kurang 2% atau kurang), bilangan peroksida dibawah 2, bebas dari warna merah dan kuning, kandungan logam berat serendah mungkin atau bebas dari ion logam.
Standard mutu Special Prime Bleach (SPB), dibandingkan dengan mutu ordinary dapat di lihat dalam table 2.5
Tabel 2.5 Standard Mutu SPB dan Ordinary
2.4. Pengolahan Kelapa sawit 2.4.1.Perebusan atau Sterilizer
Sterilizer adalah bejana uap bertekanan yang digunakan untuk merebus TBS dengan uap (Steam). Steam yang digunakan adalah Saturated Steam dengan tekanan 2.8–3,0 kg/cm2dan suhu 135–1400C yang diinjeksi dariBack Pressure Vessel (BPV).Proses ini sangat penting karena akan berpengaruh pada proses-proses selanjutnya. Sterilisasi bertujuan untuk menonaktifkan aktivitas enzim lipase yang terdapat pada tandan kelapa sawit. Selain itu juga bertujuan untuk Untuk membantu melepaskan butir-butir buah dari tandannya. Untuk menurunkan kadar air dalam buah.Untuk mengurangi peningkatan ALB karena perebusan dapat menonaktifkan enzim-enzim penyebab hidrolisa minyak.
2.4.2.Pressan (kempa)
Stasiun pressan (kempa) merupakan stasiun yang berfungsi untuk pemisahan minyak dari buah dengan cara mengepress massa brondolan yang keluar dari digester. Baik buruknya pengoperasian peralatan mempengaruhi efisiensi pemisahan minyak.
2.4.3.Stasiun Pemurnian Minyak( Clarification )
1. Proses Pemurnian Minyak
Secara umum stasiun klarifikasi adalah tempat pemurnian minyak dan pemisahan minyak dari sludge atau benda padatan serta pengurangan kadar air.
2. Sand Trap Tank
Sand trap tank berfungsi untuk menangkap pasir dan mempertahankan suhu cairan minyak kasar.
3. . Vibrating screen
Vibrating screen atau saringan bergetar berfungsi untuk memisahkan massa padatan berupa ampas, yang terikut minyak kasar. Vibrating screen yang digunakan adalahdouble deck vibrating screen, dimana screen pertama berukuran 30 mesh dan screen kedua 40 mesh. Padatan (Nos) yang tertahan pada ayakan akan dikembalikan ke digester melalui conveyor, sedangkan minyak dipompakan kecrude oil tank.
4. Crude Oil Tank
Crude oil tank atau bak RO berfungsi untuk tempat penampungan sementara dari minyak kasar dan dimanfaatkan juga untuk tempat pemanasan.
5. Continuous Settling Tank
Continouos settling tank (CST) berfungsi untuk pemisahan minyak berdasarkan perbedaan berat jenisnya. Minyak pada bagian atas CST dikutip dengan bantuan skimmer dan dialirkan menuju oil tank, sedangkan sludge pada bagian bawah dialirkan secaraunderflowke sludge oil tank.
6. Oil Tank
Oil tank berfungsi sebagai tempat untuk menampung minyak yang berasal dari CST.
Oil purifier berfungsi untuk mengurangi kadar air dan kadar kotoran dalam minyak. Temperatur minyak pada oil purifier harus mencapai 90ºC–95ºC. Oil purifier baru dioperasikan jika oil tank telah terisi minimal ½ dari volume tangki.
8. Vacum Drier
Vacuum drier adalah alat yang berfungsi untuk mengurangi kadar air dalam minyak.
9. Sludge Tank
Sludge tankberfungsi untuk menampung sludge. 10. Slave Separator Single Deck
Slave Separator Single Deckberfungsi untuk menyaring sludge 11. Brush Strainer
Brush strainer berfungsi untuk mengurangi NOS dalam sludge. Dalam pengoperasiannya setiap 2 jam sekali serabut/kotoran dari bagian bawah strainer harus dibuang (dibersihkan).
12. Sludge Sparator
Sludge separator adalah alat yang berfungsi untuk mengutip minyak yang ada didalam sludge. Temperatur sludge dan air panas harus≥ 95ºC.
13. Fat Pit
14. Tangki Timbun
Tangki timbun berfungsi untuk menampung minyak produksi hasil olahan pabrik dan mempertahankan mutunya sebelum dikirim ke pembeli.
Faktor–faktor yang harus diperhatikan pada Tangki Timbun(storange tank): 1. Dicuci setiap 6 bulan
2. Temperatur tangki dijaga antara 40ºC–50ºC.
3. Sebelum mengolah/pengiriman dilakukan pengukuran (sounding).
4. Setiap pagi sebelum mengolah, mengambil contoh minyak pada masing-masing tangki timbun (bagian atas, tengah, dan bawah), sebanyak 200 ml untuk dianalisa kualitasnya.
Kriteria mutu minyak yang terdapat di storange tank, yaitu : 1. Kadar ALB : < 5 %
2. Kadar Air :≤ 0,15 %
3. Kadar Kotoran :≤ 0,02 %
2.4.4 Pengolahan CPO menjadi RBDPO
Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil(RBDPO) adalah minyak sawit yang telah mengalami proses penyulingan untuk menghilangkan asam lemak bebas serta penjernihan untuk menghilangkan warna dan penghilangan bau. Proses pengolahan kelapa sawit menjadi minyak goreng sawit dimulai dari proses pengolahan tandan buah segar menjadi crude palm oil (CPO).
pengolahan CPO menjadi minyak goreng sawit, terdiri dari dua tahap yaitu tahap pemurnian (refinery)dan pemisahan (fractionation). Tahap pemurnian terdiri dari penghilangan gum (degumming). Pemucatan (bleaching) dan penghilangan bau (deodorization). Tahap pemisahan terdiri dari proses pengkristalan (crystalization) dan pemisahan fraksi. Pada proses ini terjadi pemanasan CPO untuk mempermudah pemompaan CPO ke tangki berikutnya.. Hasil dari proses ini disebut DPO (Degummed Palm Oil). DPO yang dihasilkan dari proses degumming dipompa menuju dryer dengan kondisi vakum. Setelah dari dryer, DPO dipompakan ke reaktor yang terlebih dahulu melewatistatic mixerkemudian turun ke slurry tank. Di dalam slurry tank, terjadi pemanasan lagi sampai temperatur 90-120°Cdan penambahan H3PO4 dan CaCO4. Slurry Oil dari slurry tank akan mengalir turun bleacher. Dari bleacher minyak dialirkan dan dipompakan ke niagara filter untuk filtrasi. Hasil dari filtrasi ini adalah DBPO (Degummed Bleached Palm Oil) yang selanjutnya dialirkan ke intermediate tank (tangki siwang) untuk tahap deodorizing.
pertukaran panas lagi dengan CPO pada PHE. Dari PHE, RBDPO dialirkan ke Plate Cooler Water (PCW) selanjutnya RBDPO difiltrasi. Kemudian di analisa di laboratorium, jika sesuai dengan spesifikasi maka RBDPO bisa dialirkan langsung ke tangki penampungan atau ke tangki kristalisasi sesuai dengan kualitasnya untuk diproses pada tahap fraksinasi. Produk akhir dari prestripper dan deodorizer yaitu RBDPO panas (250-2800C) dipompakan melalui schmidt PHE untuk memindahkan panasnya ke BPO yang baru masuk. Kemudian RBDPO disaring melalui saringan pengendap lain untuk menghasilkan minyak yanglebih murni. Setelah itu RBDPO akan dialirkan melalui pendingin RBDPO dan PHE untuk memindahkan panasnya ke MKS yang masuk ke pretreatment.RBDPO kemudian dipompa ke tangki timbun dengan temperatur 50-800C (Pahan,2006).
2.5.Minyak dan Lemak
Semua jenis lemak tersusun dari asam-asam lemak terikat oleh gliserol. Sifat dari lemak tergantung dari jenis asam lemak yang terikat dengan senyawa gliserol. Asam asam lemak yang berbeda disusun oleh jumlah atom karbon maupun hydrogen yang berbeda pula. Sebuah asam lemak dengan tiga titik tidak jenuh pada molekulnya bereaksi sangat rapi dengan hidrogen atau oksigen. Asam-asam lemak yang paling penting yang terjadi dialam , selama dengan panjang rantai dan nomor-nomor ikatan rangkap rantainya (Lawson,1985).
Atom karbon yang juga terikat oleh dua atom karbon lainya, membentuk rantai yang zigzag. Asam lemak dengan rantai karbon molekul yang lebih panjang rentan terhadap gaya tarik menarik intermolekul, (dalam hal ini yaitu gaya Van der waals) sehingga titik leburnya juga akan naik (Tambun,2006).
2.5.1 Sifat Kimia Minyak Dan Lemak
Pada umumnya asam lemak jenuh dari minyak mempunyai rantai lurus monokarboksilat dengan jumlah atom yang genap reaksi yang penting pada minyak dan lemak adalah reaksi hidrolisa, oksidasi dan hidrogenasi.
Dalam reaksi hidrolisa, minyak atau lemak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisa yang dapat menyebabkan kerusakan minyak dan lemak terjadi karena terdapatnya sejumlah air dalm minyak dan lemak tersebut.reaksi ini akan menyebabkan ketengikan hidrolisa yang menghasilkan flavor dan bau tengik pada minyak tersebut.
lapisan teratas pada larutan yang merupakan campuran dari larutan alkali,sabun dan gliserol. Dari larutan ini didapat dihasilkan gliserol yang murni melalui penyulingan.
Proses Oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antar sejumlah oksigen dengan minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik pada minyak dan lemak. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida. Tingkat selanjutnya ialah terurainya asam-asam lemak disertai dengan koversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam-asam lemak bebas. Rancidityterbentuk oleh aldehid bikan oleh peroksida. Jadi kenaikan peroksida value (PV) hanya indikator dan peringatan bahwa minyak sebentar lagi akan berbau tengik.
Proses Hidrogenasi sebagai suatu proses industri bertujuan untuk menjenuhkan ikatan dari rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak.Reaksi hidrogenasi ini dilakukan dengan menggunakan hidrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Setelah proses hidrogenasi selesai,minyak didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan cara penyaringan. Hasilnya adalah minyak yang bersifat plastis atau keras, tergantung pada derajat kejenuhan.
dihasilakan suatu tingkat kejenuhan yang lebih tinggi. Radikal asam lemak dapat terus bereaksi denga hydrogen, membentuk asam lemak yang jenuh.
Nikel merupakan katalis yang sering diguanakan dalam proses hidrogenasi,sedangkan palladium, platina dan copper chromite jarang dipergunakan. Hal ini disebabkan nikel lebih ekonomis dan lebih efisien dari pada logam lain. Untuk keperlukan minyak makan, sebelum dilakukan hidrogenasi,minyak harus bebas dari sabun, kering dan mempunyai kandungan asam lemak serta kandungan fosfosida yang rendah (ketaren,2005).
2.5.2 Trigliserida
Trigliserida alami ialah triester dari asam lemak berantai panjang dan gliserol merupakan penyusun utama lemak hewan dan nabati. Trigliserida termasuk lipid sederhana dan juga merupakan bentuk cadangan lemak dalam tubuh manusia. Berikut ini adalah persamaan umum pembentukan trigliserida
Keragaman jenis triglesirida bersumber dari kedudukan dab jati diri asam lemak.Trigliserida sederhana adalah yang terbuat dari gliserol dan tiga molekul asam lemak yang sama (Tambun2006).
2.5.3 Faktor-faktor yang mempengaruhi mutu minyak sawit
Rendahnya mutu minyak sawit sangat ditentukan oleh banyak faktor. Faktor-faktor tersebut dapat langsung dari sifat pohon induknya penanganan pasca panen atau kesalahan selama pemerosesan dan pengangkutannya. Berikut ini akan ditemukan beberapa hal yang secara langsung berkaitan dengan penurunan mutu minyak dan sekaligus cara pencegahanya, serta standard mutu minyak sawit yang dikehendaki pasar.
Asam Lemak Bebas (free fatty acid) dalam konsentrasi tinggi yang terikut dalam minyak sawit sangat merugikan. Tingginya asam lemak bebas ini mengakibatkan rendemen minyak turun. Untuk itulah perlu dilakukan usaha pencegahan terbentuknya asam lemak bebas dalam minyak sawit.
CH2
Minyak kelapa sawit Gliserol ALB
Beberapa faktor yang dapat menyebabkan peningkatan kadar ALB yang relatif tinggi dalam minyak sawit antar lain:
- Pemanenan buah sawit yang tidak tepat waktu
- Keterlambatan dalam pengumpulan dan pengankutan buah - Penumpukan buah yang terlalu lama
- Proses hidrolisa selama pemerosesan di pabrik.
(Penulis,1997) 2.6. Asam-asam Lemak yang menyusun lemak
Hanya sedikit asam lemak bebas terdapat secara alami. Asam lemak dijumpai pada lipida –lipida yang telah disebutkan terdahulu baik melalui ikatan ikatan-ikatan ester maupun ikatan amida yang terbentuk di dalam metabolisme lemak.
Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai trigliserida atau asam lemak,baik yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Asam ini adalah asam karboksilat yang mempunyai rantai karbon panjang dengan rumus umum:
O
R C OH
Dimana R adalah rantai karbon yang jenuh atau tidak jenuh dan terdiri dari 4 sampai 24 buah atom karbon. Rantai karbon yang jenuh ialah rantai karbon yang tidak mengandung ikatan rangkap, sedangkan yang mengandung ikatan rangkap disebut rantai karbon tidak jenuh. Pada umumnya asam lemak mempunyai jumlah atom karbon genap (Poedjiadi,1994).
Berdasarkan kerangka hidrokarbon, asam lemak bebas dibedakan atas dua golongan utama,yaitu
1.Asam lemak jenuh(saturated acid)
Asam lemak jenuh merupakan asam lemak dimana dua atom hydrogen terikat pada satu atom karbon. Dikatakan jenuh karena atom karbon telah mengikat hydrogen secara maksimal.
2. Asam lemak tak jenuh(unsaturated acid)
Asam lemak tak jenuh merupakan asam lemak yang memiliki ikatan rangkap.Dalam hal ini,atom karbon belum mengikat atom hydrogen secara maksimal karena adanya ikatan rangkap. Lemak yang nengandung satu asam lemak tak jenuh disebut lemak jenuh.
jenuh pada jumlah asam karbon yang sama,asam lemak jenuh memiliki energy yang lebih sedikit selam mas proses megtabolisme dari pada asam lemak jenuhpada keadaan dimana jumlah atom karbon sama (Tambun,2006).
Struktur molekul kedua asam lemak utama tersebut dicontohkan masing-masing oleh asam stearat sebagai asam lemak jenuh dan asam oleat sebagai asam lemak tak jenuh,yang keduanya beratom C18.
Semua asam lemak alamiah memiliki kekhususan sebagai berikut: 1. Gugus R-nya berkerangka hidrokarbon rantai lurus
2. Jumlah atom (termasuk C karboksilat) biasanya berjumlah genap 3. Asam lemak tak jenuh dapat dijenuhkan
4. Jumlah ikatan rangkap asam lemak tak jenuh dapat satu yang disebut monoanoat dan bila lebih dari satu disebut polienoat. Bila molekul asam lemak ada dalam molekul air (H2O) maka ujung polar yang hidrofilik akan senantiasa mendekatkan diri dengan molekul air sedangkan ujung non polar yang hidrofilik akan senantiasan menjauh dari air. Jika satu molekul asam lemak dimasukan kedalam air murni maka molekul asam lemak tersebut akan mengambil posisi sesuai dengan sifatnya. Bila sejumlah molekul asam lemak ditumpahkan kedalam air murni maka akan terbentuklah satu lapis molekul asam lemak.
Asam butirat larut dalam air. Kelarutan asam lemak dalam air berkurang dengan bertambahnya panjangnya rantai karbon. Asam kaproat larut sedikit dalam air,sedangkan asam palmitat,stearat,oleat dan linoleat tidak larut dalam air. Asam linoleat mempunyai kelarutan dalam air sangat kecil. Umumnya asam lemak larut dalam eter atau alkohol panas (Poedjiadi,1994).
2.6.1 Pencegahan Naiknya ALB
Setelah mengetahui faktor-faktor penyebabnya maka tindakan pencegahannya lebih mudah dilakukan.
Pemanenan pada waktu yang tepat merupakan salah satu usaha untuk menekan kadar ALB sekaligus menaikan rendemen minyak. Pemetikan buah sawit disaat belum matang (saat proses biokimia belum sempurna) menghasil kan gliserida. Sehingga mengakibatkan terbentuknya ALB dalam minyak sawit. Sedangkan pemetikan setelah batas tepat panen ditrandai dengan buah yang berjatuhan dan menyebabkan perlukaan pada buah yang lainya akan menstimulir penguraian enzimatis pada buah sehingga kadar ALB meningkat. Untuk itulah pemanen TBS harus dikaitkan dengan kriteria matang panen sehingga dihasilkan minyak sawit yang berkualitas tinggi.
selama pemetikan, pengumpulan, penimbunan, dan pengankutan buah dapat dikurangi.
Peningkatan kadar ALB juga dapat terjadi pada proses hidrolisa di pabrik. Pada proses tersebut terjadi pengurain kimiawi yang dibantu oleh air dan berlangsung pada kondisi suhu tertentu. Air panas dan uap air pada suhu tertentu merupakan bahan pembantu dalam proses pengolahahan. Akan tetapi proses pengolahan yang kurang cermat mengakibatkan efek samping yang tidak diinginkan, mutu minyak menurun sebab air pada kondisi suhu tertentu bukan membantu proses pengolahan tetapi malah menurunkan mutu minyaknya. Untuk itu setelah akhir proses pengolahan minyak sawit dilakukan pengeringan dengan bejana hamapa pada suhu 900. Sebagai ukuran standard mutu dalam perdagangan internasional untuk ALB ditetapkan 5%.(Penulis,1997)
2.7. Pengaruh kematangan Buah Terhadap Kadar Minyak dan Kadar Asam Lemak Bebas
Hubungan antara kematangan buah dengan kandungan minyak dan kadar asam lemak bebas telah banyak di publikasikan antara lain:
• Dufrane dan Berger (1957)
kandungan asam lemak bebas pada minyak meningkat dari 0,5% menjadi 2,9%.
• Ng dan Southworth (1973)
Ng dan Southworth melakukan penelitian di Johor,Malaysia. Mereka menyimpulkan bahwa pada persilangan tanaman sawit Dura dan Psifera yang telah berumur 11 tahun, kenaikan presentase kelukaan buah dari 10% menjadi 30% menghasilkan kenaikan kandungan minyak dan mesokarp dari kira-kira 47,5% menjadi 50%, atau naik sekitar 2,5%. Pada saat yang bersamaan,kandungan asam lemak bebas juga mengalami kenaikan yaitu dari 1,1% menjadi 2,1%.
• Wuidart (1973)
Wuidart melakukan penelitian di Ivory Coast terhadap kelapa sawit persilangan dura dan psifera yang telah berumur 10 tahun. Wuidart menyimpulkan bahwa persentase minyak pada mesocarp buah pada tandan akan meningkat sesuai dengan kematangan buah.
Dari panelitan-penelitian diatas dapat disimpulkan bahwa kandungan minyak pada buah tergantung kepada kematangan buah (Tambun,2006).
2.7.1. Perkembangan Asam Lemak Bebas pada kelapa sawit
• Penemuan Fickenday (1910), yang menyatakan bahwa hidrolisa
minyak secara enzimatik dipengaruhi oleh lipoid yang terdapat dalam minyak.
• Penemuan loncin (1952), yang menyatakan bahwa hidrolisa
autokatalitik secara spontan dapat terjadi pada minyak dan tumbuh-tumbuhan.
• Pada minyak kelapa sawit, asam lemak bebas dapat terbentuk karena
adanya aksi mikroba atau karena hidrolisa autokatalitik oleh enzim lipase yang terdapat pada buah sawit.
Suatu sel mengandung lebih kurang 5-50 x 108molekul enzim.enzim-enzim ini masing-masing bergaris tengah antara 20-100A berat 10.000 sampai beberapa juta Dalton . Jika enzim mengalami perubahan bentuknya,misalnya denaturasi (perusakan) maka struktur kimianya sebagai protein atau proteida akan mengalami perombakan. Daya katalitiknya menghilang,tetapi susunan rangkaian asam amino masih terdapat lengkap. Bagian enzim sebagai pembawa protein disebut apo-enzim dan yang bersifat katalitik disebut ko-enzim.
mirip dengan pancreatic lipase. Enzim lipase bertindak sebagai biokatalisator yang menghidrolisa trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Enzim peroksidase berperan dalam proses pembentukan peroksida yang kemudian dioksidasi lagi dan pecah menjadi gugus aldehid dan keton. Senyawa keton ini akan dioksidasi lagi akan pecah menjadi asam.
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1 Alat-alat
- Gelas Erlenmeyer 250 ml Pyrex
- Neraca analitik digital 4 desimal GR 200
- Buret 50 ml skala 0,1 duran
- Gelas ukur 100 ml pyrex
- Magnetic stirrer
- Beaker glass 100 ml pyrex
3.2 Bahan-bahan - etanol 96 % - Indikator PP 1%
- Larutan KOH 0,0953 N - Larutan shellsol (benzene)
- Larutan manshell (shellsol + etanol 96 %)
3.3 Prosedur Percobaan
- Ditimbang sampel CPO ±5 gr yang disimpan selama 1 hari memakai neraca analitik
- Disediakan etanol 96% 40 ml
- Dicampurkan etanol 96% kedalam 20 ml shellsol menggunakan gelas ukur - Ditambahkan 3 tetes indikator PP 1% dan dititrasi dengan larutan KOH
0,0953 N hingga berwarna merah lembayung.
- Dicampurkan larutan manshell tersebut kedalam Erlenmeyer yang sudah berisi sampel CPO dan dititrasi dengan larutan KOH sampai terjadi perubahan warna menjadi merah kekuningan
- Dicatat volume KOH yang terpakai. - Percobaan dilakukan sebanyak 3 kali
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
Kadar Asam Lemak Bebas diperoleh dengan cara titrasi asam basa . CPO dititrasi dengan larutan KOH 0,0953 N sampai terjadi perubahan warna dari kuning menjadi merah kekuningan. Kemudian dihitung kadar Asam Lemak Bebas dari Volume KOH yang di peroleh. Adapun Volume KOH dan kadar Asam Lemak Bebas yang diperoleh ditunjukan dalam table 4.1 dibawah ini.
Tabel 4.1. Hasil Analisa Kadar Asam Lemak Bebas dari CPO
Kadar ALB =N KOH x V KOH x BM Asam Palmitat
W x 1000 x 100%
Kadar ALB =0,0953 x 4,0 x 256
3,1539 x 1000 x 100%
I II III
K
a
d
a
r
A
LB
Kadar ALB =0,0953 x 5,5 x 256
Kadar ALB pada penyimpanan CPO selama 2 hari Percobaan I
Percobaan III
Kadar ALB =0,0953 x 7,6 x 256
4,0510 x 1000 x 100%
4.3.Pembahasan
Asam Lemak Bebas dalam CPO ditentukan dengan cara titrasi asam basa menggunakan 0,0953 N KOH dan Indikator PP 1%. Titrasi dilakukan hingga terjadi perubahan warna dari kuning menjadi merah kekuningan. Dalam tabel 4.1 terlihat semakin lama penyimpanan CPO volume KOH yang dibutuhkan untuk menitrasi semakin banyak. Hal ini disebabkan karena semakin besar kandungan ALB dalam CPO tersebut. Dari tabel 4.1 diperoleh kadar Asam Lemak Bebas dari CPO yang disimpan selama 1 hari,2 hari dan 3 hari . Pada hari ke I di peroleh kadar Asam Lemak Bebas sebesar 3,13%, hari ke II diperoleh kadar Asam lemak Bebas sebesar 4,12% dan pada hari ke III di peroleh kadar Asam Lemak Bebas sebesar 4,47%.
Dalam grafik gambar 4.1 terlihat bahwa semakin lama waktu penyimpanan CPO maka kadar ALB akan semakin besar namun kadar Asam Lemak Bebas dari CPO yang disimpan selama 1,2 dan 3 hari masih memenuhi standar mutu PTPN IV Dolok Sinumbah dan standard Internasional yang dianjurkan yaitu 5,0 %. (Penulis,1997)
Peningkatan kadar Asam Lemak Bebas selama penyimpanan disebabkan adanya reaksi hidrolisa pada minyak. Hasil reaksi hidrolisis minyak sawit adalah gliserol dan ALB seperti ditunjukan dalam reaksi berikut ini.
Reaksi ini akan dipercepat dengan adanya factor-faktor panas. Semakin lama reaksi ini berlangsung,maka semakin banyak kadar ALB yang terbentuk.
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
- Hasil analisa yang telah dilakukan di laboratorium didapat Kadar Asam Lemak Bebas mengalami peningkatan dengan bertambahnya waktu penyimpanan.
- Kadar ALB pada hari I,II dan III berturut-turut adalah 3,13%, 4,12% dan 4,47%.
5.2 Saran
1. Agar dilakukan maintenance preventive secara berkala untuk instalasi –
instalasi yang ada di PKS.
Hawab, H.M.2003.Pengantar Biokimia.Edisi Revisi.Cetakan Pertama. Jawa Timur.Bayumedia Publishing.133-141
Ketaren, S.2008.Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta. UI-Press.263-268
Lawson,H,W.1985.Standard For Fats & Oils. Amerika. The Avi Publishing Company,INC. 9
Naibaho,P,M.1996.Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Medan. Pusat Penelitian Kelapa Sawit.242
Tambun, R.2006.Buku Ajar Teknologi Oleokimia.Medan. USU-INHERENT.61-64
Tim Penulis PS.1997.Kelapa Sawit.Jakarta.Penebar Swadaya.148-150 Pahan,I.2006.Panduan Lengkap Kelapa Sawit.Jakarta.Penebar Swadaya
259
Poedjiadi, A.1994.Dasar-Dasar Biokimia.Cetakan Pertama. Jakarta. UI-Press.52-55
Lampiran 1. Norma / Parameter Spesifikasi Angka Kerja Pengolahan PTPN IV Dolok Sinumbah Kabupaten Simalungun
No Uraian Norma
1. Tekanan rebusan ( kg/cm2) 2,8–3,0 kg/cm2
2. Lama direbus 80–100 menit
3. Sistem rebusan 3 puncak
4. Holding time 45–50 menit
5. Tekanan Kerja Pressing 40–50 BAR
6. Suhu Kerja Stasiun Klarifikasi 95–980C 7. Komposisi Cairan Minyak di Bak RO
• Air 9. Pemakaian air pengencer di pengempaan
(% TBS)
20 %
No Parameter Standard ( % )
1. ALB < 5,0 maks
2. Kadar Air 0,15 maks
3.. Kadar Kotoran 0,02 maks
4. Bilangan Peroksida m.ek/kg 5,0 maks
5. Bilangan Anisidine 5,0 maks
6. DOBI 2,5 min
7. Bilangan Iod 51 min
8. Fe (Besi), ppm 5,0 maks
9. Cu ( tembaga ), ppm 0,3 maks
10. Titik Cair 39–410C
11. Beta Karoten >500 ppm
Lampiran 3. Norma / Parameter Spesifikasi Mutu Inti Sawit PTPN IV Dolok Sinumbah Kabupaten Simalungun
No Parameter Standard ( % )
1. Kadar Air 7,0 maks
2. Kadar Kotoran 6,0 maks
3. Inti Pecah :
• Ripple Mill
• Kracker Konvensional
15–20 maks 9–12 maks
4. Inti Berubah Warna 40,0 maks
No Parameter
Standard ( % )
Contoh TBS
1. Inti dalam tandan kosong 0,25 maks 0,05 maks
2. Serabut ( Contoh ) 2,00 maks 0,28 maks
3. LTDS I ( Contoh ) 2,50 maks
-4. LTDS II ( Contoh ) 2,50 maks
-5. Hydrocyclone 4,00 maks
-6. Claybath 1,50 maks
-7. Cangkang Gabungan 3,73 maks 0,22 maks
8. Total Kehilangan Inti Terhadap TBS - 0,55 maks
Lampiran 5. Norma / Standard Toleransi Kehilangan Minyak Sawit PTPN IV Dolok Sinumbah Kabupaten Simalungun
No Parameter
Standard ( % )
Contoh TBS
1. Drab Akhir Fat–Pit / Deoling Pond ( Contoh )
0,50 0,30 maks
2. Ampas Kempa 3,90 0,55 maks
3. Tandan Kosong ( Contoh ) 1,85 0,39 maks
4. Buah Ikut Tandan Kosong ( Contoh ) 0,75 0,15 maks 5. Biji Ampas Kempa ( Contoh ) 0,8 maks 0,10 maks
6. Drab Centrifuge ( Contoh ) 0,60 maks
-7. Air Rebusan ( Contoh ) 0,50 maks
-Lampiran 6. Standard mutu minyak sawit Internasional
Karakteristik Minyak sawit Keterangan
Asam Lemak Bebas 5% Maksimal
Kadar Kotoran 0,5% Maksimal
Kadar zat menguap 0,5% Maksimal
Bilangan peroksida 6 meq Maksimal
Bilangan Iodine 44-58 mg/gr
-Kadar logam (Fe,Cu) 10 ppm
-Lovibond 3-4 R
-Kadar minyak - Minimal
Kontaminasi - Minimal
Kadar pecah - Minimal
