Hidrolisa Buah Kelapa Sawit Secara Enzimatik

(1)

Jurnal Teknologi Proses

Media Publikasi Karya Ilmiah Teknik Kimia

6(1) Januari 2007: 22 – 25 ISSN 1412-7814

Hidrolisa Buah Kelapa Sawit Secara Enzimatik

Rondang Tambun

Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara, Medan 20155

Abstrak

Salah satu produk oleokimia yang dapat diperoleh dari minyak sawit adalah asam lemak. Kebutuhan asam lemak ini semakin hari akan semakin meningkat karena banyak industri memakai asam lemak sebagai bahan baku maupun sebagai bahan penolong, seperti industri kosmetik, plastik, cat, ban, farmasi, deterjen dan sabun ataupun alternatif bahan bakar disel. Bagi Indonesia, penyebab kurangnya produksi asam lemak ini adalah karena proses pembuatannya yang dinilai tidak ekonomis, dan juga karena minyak sawit sudah memiliki pangsa pasar yang baik sebagai minyak makan. Selama ini produksi asam lemak diperoleh dengan cara menghidrolisa minyak sawit pada suhu 240°C – 260°C dan tekanan 45 – 50 bar ataupun secara enzimatik. Ditinjau dari segi ekonomi dan teknik, kedua cara ini dinilai kurang efisien karena memerlukan terlebih dahulu satu pabrik pengolahan CPO sebagai bahan bakunya. Untuk mengatasi hal ini, maka dikaji alternatif proses pembuatan asam lemak yang lebih murah, yaitu dengan memproduksi secara langsung asam lemak dari buah segar kelapa sawit, dengan cara mengaktifkan enzim lipase yang terdapat pada buah kelapa sawit.

Kata kunci: hidrolisa, asam lemak, enzim lipase.

Pendahuluan

Dengan memperhatikan letak geografis, sumber daya lahan serta sumber daya manusia, maka kelapa sawit dapat menjadi suatu komoditas andalan untuk agribisnis di Indonesia. Pada umumnya di Indonesia, produk utama dari kelapa sawit ini adalah untuk minyak makan, dan para produsen minyak sawit biasanya menjual produknya dalam bentuk minyak sawit mentah (CPO) atau langsung menjualnya dalam bentuk tandan buah segar (TBS). Melihat hal ini, perlu diberi perhatian terhadap peningkatan nilai tambah minyak sawit dengan mengubahnya menjadi oleopangan dan oleokimia. Pada akhir-akhir ini oleopangan dan oleokimia dari bahan nabati lebih disenangi para konsumen dibandingkan dengan oleopangan dan oleokimia yang berasal dari bahan sintetis,

karena sifatnya yang biodegradable dan harganya yang lebih murah.

(2)

Rondang Tambun / Jurnal Teknologi Proses 6(1) Januari 2007: 22 – 25

23

Selama ini produksi asam lemak dari kelapa sawit diperoleh dengan cara hidrolisa minyak sawit dengan menggunakan air pada suhu sekitar 240 oC – 260 oC dan tekanan 45 –50 bar. Cara lain yang digunakan adalah dengan menghidrolisa minyak sawit secara enzimatik, yaitu dengan menggunakan enzim lipase. Ditinjau dari segi ekonomi dan teknik, kedua cara ini dinilai kurang efisien karena untuk pembuatan asam lemak ini diperlukan terlebih dahulu satu pabrik pengolahan CPO sebagai bahan bakunya. Untuk mengatasi hal ini, maka perlu dikaji suatu alternatif proses pembuatan asam lemak yang lebih murah. Alternatif proses yang dikaji adalah dengan memproduksi secara langsung asam lemak dari buah segar kelapa sawit secara enzimatik, yaitu dengan cara mengaktifkan enzim lipase yang terdapat pada buah kelapa sawit.

Penelitian ini dilakukan dengan cara mengaktifkan enzim lipase yang terdapat pada buah kelapa sawit yang akan menghidrolisa trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol. Di samping itu, dengan proses seperti ini diharapkan kandungan karoten (provitamin A) yang terdapat pada kelapa sawit tidak mengalami kerusakan dan kemungkinan lebih mudah dipisahkan, sehingga dapat digunakan untuk memenuhi kebutuhan akan vitamin A.

Metodologi

Percobaan I (Tipe sampel: buah secara keseluruhan)

1. Buah dilukai/dimemarkan dan dilakukan variasi penambahan air.

2. Buah disimpan pada suhu ruangan (25 – 27oC) dan pada suhu optimum aktivitas enzim lipase (35oC).

3. Buah kemudian dipotong-potong untuk memisahkan biji dan perikap.

4. Perikarp kemudian dirajang ± 1 cm.

5. Rajangan kemudian di-press dengan menggunakan screw press selama ± 2 jam. 6. Cairan yang diperoleh dari screw press

kemudian dianalisa kadar asam lemaknya dengan titrasi menggunakan larutan NaOH.

Percobaan II (Tipe sampel: minyak dan serat dicampur)

1. Buah dipotong-potong untuk memisahkan biji dan perikap, lalu dirajang ± 1 cm.

2. Rajangan kemudian di-press menggunakan

screw press sambil dilakukan variasi penambahan air (± 2 jam).

3. Minyak/cairan yang diperoleh kemudian dicampur dengan seratnya, lalu diaduk hingga homogen.

4. Campuran kemudian disimpan pada suhu kamar (25 – 27oC) dan suhu optimum aktivitas enzim lipase (35oC).

5. Campuran di-press dengan menggunakan

hand press.

6. Cairan kemudian dititrasi dengan menggunakan larutan NaOH. Cairan dititrasi setelah kadar airnya dibuang (diuapkan pada suhu 105oC selama 30 menit).

Percobaan III (Tipe sampel: minyak)

2. Rajangan kemudian di-press menggunakan

screw press.

3. Minyak yang diperoleh kemudian disimpan pada suhu kamar selama selang waktu tertentu.

4. Kemudian dilakukan analisa untuk mengetahui kadar asam lemak bebasnya.

Percobaan Utama

2. Rajangan kemudian diblender ± 2 menit. 3. Kemudian dilakukan variasi penambahan air

dan CPO, lalu diaduk.

4. Campuran disimpan pada berbagai variasi suhu lalu dianalisa kadar asam lemaknya.

Hasil dan Pembahasan

(3)

24

Percobaan I (tipe sampel: buah secara keseluruhan) Percobaan II (tipe sampel: serat dan minyak dicampur)

GRAFIK 1: Kurva Perolehan FFA (θ =144 jam) GRAFIK 2: Kurva Perolehan FFA (θ =168 jam)

Percobaan III (Tipe sampel: minyak) Percobaan Utama

GRAFIK 3: Kurva Perolehan FFA pada Minyak, T=25 oC

GRAFIK 4: Pengaruh Lama Penyimpanan terhadap FFA (T=25 oC, Penambahan Air= 40%)

15 18 21 24 27 30

0 10 20 30 40 50

Penambahan Air (%)

FF

A (%

)

25 oC 35 oC

25.0 25.5 26.0 26.5 27.0 27.5 28.0 28.5 29.0

0 6 12 18 24 30 36 42 48 54 60 66 72

Jam

FFA

(%)

2 0 2 5 3 0 3 5 4 0 4 5 5 0

0 1 0 20 3 0 4 0 5 0

P e n a m b a h a n A ir (% )

FF

A

(%

)

2 5 o C 3 5 o C

30 35 40 45 50 55 60

0 8 16 24 32 40 48 56 64 72

Jam

FF

A

(%

(4)

25

Perbedaan utama antara Percobaan I dengan Percobaan II adalah tentang tipe sampel percobaan. Pada Percobaan I, tipe sampel yang digunakan adalah buah secara keseluruhan, artinya sampel yang digunakan adalah buah secara lengkap yang dilukai/dimemarkan lalu disimpan pada suhu yang dikehendaki, kemudian dilakukan penggilingan dengan screw press. Sedangkan pada Percobaan II tipe sampel yang dipakai adalah campuran antara minyak dan serat, artinya buah yang telah dirajang digiling dengan screw press, lalu minyaknya (cairannya) dicampur dengan seratnya, kemudian campuran ini disimpan pada suhu yang dikehendaki. Dengan kata lain bahwa perbedaan antara Percobaan I dengan Percobaan II adalah pada persentase pelukaan buah yang menyebabkan kontak antara enzim dan substrat (minyak) berbeda.

Pada Percobaan III, tipe sampel yang digunakan adalah minyak yang diperoleh dengan menggunakan screw press tanpa mengalami perlakuan pemanasan. Hal ini dilakukan untuk mengetahui keberadaan enzim lipase apakah berada di dalam minyak atau serat. Dari hasil yang diperoleh pada Percobaan III ternyata kenaikan kadar asam lemak sangat lambat/kecil, sehingga dapat disimpulkan bahwa enzim lipase tidak berada dalam minyak, tetapi berada dalam serat. Jadi pada percobaan utama sampel yang digunakan adalah campuran serat dan minyak.

Pada percobaan utama, prosedur yang dilakukan adalah hasil optimasi dari percobaan pendahuluan dengan terlebih dahulu melakukan penelitian pengaruh beberapa variable proses yang sangat berpengaruh terhadap perolehan asam lemak seperti pengaruh suhu, kadar pelukaan buah, pengadukan, penambahan air, penambahan CPO dan lama penyimpanan.

Kesimpulan

Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan:

1. Hidrolisa buah sawit secara langsung dengan mengaktifkan enzim lipase yang terdapat pada buat kelapa sawit dapat menghasilkan tingkat hidrolisa sampai

54,45% dalam waktu 24 jam. Hasil ini dicapai pada suhu kamar (25-27 oC) dan penambahan air 40% dari massa perikarp. 2. Enzim lipase tidak berada dalam minyak,

tetapi berada dalam serat.

3. Variabel-variabel yang berpengaruh pada penelitian ini adalah: suhu, penambahan air, pengadukan, tingkat kematangan buah, persentase pelukaan buah, dan lama penyimpanan.

4. Kecepatan reaksi pada penambahan CPO terhadap campuran antara serat, minyak dan air semakin menurun dengan meningkatnya jumlah CPO yang ditambahkan.

Daftar Pustaka

Abraham White, dkk. 1959. Principles of Biochemistry. Ed.2. New York: Mc. Graw Hill Company. Inc.

Bailey,A.E. 1950. Industrial Oil and Fat Products.

New York: Interscholastic Publ. Inc.

Benjamin, H.W.B, “Textbook of Biochemistry”. Saunders Company. Philadelphia. 1946. David, W. Martin, dkk. Biokimia (Terjemahan).

Ed.20. Penerbit Buku Kedokteran.

Gunstone, F.D. 1987. Critical Reports on Applied Chemistry. Vol. 15. Palm Oil. New York: John Wiley & Sons.

Harry, J and Dewel, Jr. 1955. Biochemistry. Volume II. The Lipids Their Chemistry and Biochemistry. New York: Interscience Publisher. Inc.

Harry, W. Lawson. 1985. Standards for Fats & Oils. Volume V. Connecticut: The Avi Publishing Company. Inc. Wesport.

Henry Tauber. 1950. The Chemistry and Technology of Enzymes. New York: John Wiley & Sons. Inc.

Irwin, H. Segel. Biochemical Calculations. New York: John Wiley & Sons. Inc.

Nicholas, C. Price and Lewis Stevens. 1989.

Fundamentals of Enzymology. Second Edition. New York:Oxford University Press. Inc.

Nord, F.F. 1954. Advances in Enzymology. Vol. XV. New York: Interscience Publ. Inc.

Olie, J.J and Tjeng, T.D. 1988. The Extraction of Palm Oil. Amsterdam: Stork.

Paul Woolley & Steffen, B. Petersen. 1994. Lipases: their structure. biochemistry and application.

Cambridge: Cambridge University Press. Paul, D. Boyer. 1970. The Enzymes. Volume II. New