BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Margarin
2.1.1 Defenisi dan Komposisi Margarin
Margarin pertama kali ditemukan oleh Mege Mouries di Perancis pada tahun 1870 dalam suatu sayembara yang diadakan Kaesar Napoleon III. Mege Mouries membuat dan mengembangkan margarin dengan menggunakan lemak sapi. Pada tahun 1872 margarin mulai dikenal luas di seluruh Eropa dan di sebagian benua Amerika (http://web.ipb.ac.id/2002).
Margarin dimaksudkan sebagai pengganti mentega dengan rupa, bau konsistensi rasa dan nilai gizi yang hampir sama dengan mentega. Margarin
mengandung 80 % lemak, 16 % air dan beberapa zat lain (Wahyuni & Made, 1998). Minyak nabati yang sering digunakan dalam
pembuatan lemak adalah minyak kelapa, minyak inti sawit, minyak biji kapas, minyak wijen, minyak kedelai dan minyak jagung. Minyak nabati umumnya berwujud cair, karena mengandung asam lemak tidak jenuh, seperti asam oleat, linoleat dan linolenat.
Menurut SNI (1994), margarin adalah produk makanan berbentuk emulsi padat atau semi padat yang dibuat dari lemak nabati dan air, dengan atau tanpa penambahan bahan lain yang diizinkan. Margarin dimaksudkan sebagai pengganti mentega dengan rupa, bau, konsistensi rasa, dan nilai gizi yang hampir sama dengan mentega. Margarin merupakan emulsi dengan tipe emulsi water in oil (w/o), yaitu fase air berada dalam fase minyak atau lemak.
Menurut SNI (1995), mentega adalah produk berbentuk padat lunak yang dibuat dari lemak atau krim susu atau campurannya, dengan atau tanpa penambahan garam (NaCl) atau bahan makanan yang diizinkan. Mentega adalah
sebagai lemak yang paling baik diantara lainnya karena rasanya yang menyakinkan serta aroma yang begitu tajam, karena lemak mentega berasal dari lemak susu hewan. Lemak mentega sebagian besar terdiri dari asam palmitat, oleat dan stearat serta sejumlah kecil asam butirat dan asam lemak sejenis lainnya. Bahan lain yang terdapat dalam jumlah kecil adalah vitamin A, E dan D serta sebagai flavor adalah diasetil, lakton, butirat dan laktat.
Mentega putih (Shortening/Compound fat) adalah lemak padat yang mempunyai sifat plastis dan kestabilan tertentu dan umumnya berwarna putih (Winarno,1991). Pada umumnya sebagian besar mentega putih dibuat dari minyak nabati seperti minyak biji kapas, minyak kacang kedelai, minyak kacang tanah dan lain-lain (Winarno, 1991). Mentega putih mengandung 80% lemak dan 17% air (Wahyuni & Made, 1998). Mentega putih banyak digunakan dalam bahan pangan, terutama pada pembuatan kue dan roti yang dipanggang. Fungsi mentega putih dalam bahan pangan khususnya dalam kue dan roti mempunyai fungsi antara lain memperbesar volume bahan pangan, menyerap udara, stabiliser,
emulsifier, membentuk cream, memperbaiki keeping quality dan memberikan cita
rasa gurih dalam bahan pangan berlemak dan mengempukan tekstur kue karena mentega putih mengandung shortening.
Tabel 2.1 Karakteristik Margarin, Mentega dan Mentega Putih
Aspek Margarin Mentega Mentega Putih
Warna Kuning Kuning muda Putih
Bentuk Padat Padat Padat
Rasa Asin Netral Netral
Aroma lemak Tidak harum Harum Harum
Kandungan air 16 % 18 % 17 %
Asam lemak Lemak nabati Lemak hewani Lemak nabati (Sumber: Wahyuni & Made, 1998)
Margarin merupakan emulsi dengan tipe emulsi air dalam minyak (water
in oil emulsion – W/O), berbentuk semi padat, dan bersifat plastis. Minyak yang
babi (lard) atau sapi, dan lemak nabati seperti minyak kelapa, minyak sawit, kedelai, jagung, biji bunga matahari, dan lain-lain (http://web.ipb.ac.id/2002).
Minyak nabati yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan margarin harus memenuhi persyaratan sebagai berikut, (Kataren, 1986) :
1. Bilangan Iod yang rendah. 2. Warna minyak kuning muda. 3. Flavor minyak yang baik.
4. Titik beku dan titik cair disekitar suhu kamar. 5. Asam lemak yang stabil.
6. Jenis minyak yang digunakan sebagai bahan baku harus banyak terdapat di suatu daerah.
Tabel 2.2 Komposisi Margarin
Komposisi Nilai (%) Lemak 80 60 40 Vitamin A 0.0005 0,0005 0,0005 β-karoten 0.0005 0,0005 0,0005 TBHQ 0.015 0,015 0,015 Skim milk 0,01 0,01 0,01
Garam dapur (NaCl) 4 maks 4 maks 4 maks
Natrium benzoat (Na2CO3) 0.09 - -
Air 16.2 37,36 54,86
Lecithin 0,1 – 0,5 0,1 – 0,5 0,1 – 0,5
(Shahidi, 2005 dan http://www.malaysiapalmoil.org/2003) 2.1.2 Jenis - jenis Margarin
Dalam bidang pangan penggunaan margarin telah dikenal secara luas terutama dalam pemanggangan roti (baking) dan pembuatan kue kering (cooking)
Ada beberapa jenis margarin yang ada dipasaran, sebagai berikut (O’Brien, 2009) :
1. Margarin meja (table margarines)
Margarin meja (table margarines) terdiri dari : a. Soft tube margarines, dengan ciri-ciri sebagai berikut :
- Temperatur emulsi soft tube margarines sekitar 95 – 1050F (35 – 40,60C) - Berbentuk lembut dan tetap dapat dioles pada suhu 5 – 10 0C
- Produk terlalu lembut, oleh karena itu, dibungkus di dalam plastic tube atau plastic cup yang dilengkapi dengan pelekat penutup
b. Stick margarines, dengan ciri-ciri sebagai berikut :
- Temperatur emulsi stick margarines disesuaikan dan diatur di bawah suhu tubuh pada 100 – 105 0F (37,8 – 40,6 0C)
- Dapat dioles pada suhu 20 – 25 0C
- Lebih kaku dibanding mentega putih (shortening) 2. Margarin industri (Industrial margarines)
Margarin industri ini dirancang untuk industri roti dan kue. Yang dibuat dari minyak nabati yang telah dimurnikan. Aplikasi yang direkomendasikan untuk biskuit, industri kue dan toko roti. Sedikit lebih keras dibandingkan dengan margarin meja dan digunakan untuk campuran roti dan kue. Margarin industri ini harus disimpan ditempat yang kering dan dingin atau suhunya sekitar 30 0C.
3. Puff pastry margarines
Sangat berbeda dengan margarin meja maupun margarin industri. Fungsi
puff pastry sebagai pelindung antara lapisan – lapisan dari adonan kue.
2.2 Bahan Baku 2.2.1 Minyak Jagung
Tanaman jagung berperan penting dalam perekonomian nasional dengan berkembangnya industri pangan yang ditunjang oleh teknologi budi daya dan varietas unggul. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri yang terus meningkat,
Indonesia mengimpor jagung hampir setiap tahun. Pada tahun 2000, impor jagung mencapai 1,26 juta ton (BPS, 2005).
Selain untuk pengadaan pangan dan papan, jagung juga banyak digunakan industri makanan, minuman, kimia, dan farmasi. Berdasarkan komposisi kimia dan kandungan nutrisi, jagung mempunyai prospek sebagai pangan dan bahan baku industri. Pemanfaatan jagung sebagai bahan baku industri akan memberi nilai tambah bagi usaha tani komoditas tersebut.
(http://balitsereal.litbang.deptan.go.id/2003).
Kandungan minyak jagung sekitar 3,1 – 5,7 % dari berat biji jagung dan digolongkan ke dalam benih jagung (corn germ). Ketersediaan benih jagung untuk memperoleh minyaknya tergantung pada jumlah jagung yang diproses oleh industri penggilingan jagung. Benih jagung mengadung sekitar 50 % minyak, diperoleh dengan proses penggilingan basah. Benih jagung mengandung 10 – 24 % minyak, diperoleh dengan penggilingan kering (O’Brien, 2009).
Tabel 2.3 Komposisi Minyak Jagung dengan Penggilingan Basah Komposisi
Range (%)
Minyak Jagung Kasar Minyak Jagung yang telah Dimurnikan
Trigliserida (%) 96,44 – 96,60 99,08 – 99,26
Asam lemak bebas (FFA) 2,5 -
Phospholipid - -
Zat yang tidak tersabunkan : 0,908 – 1,146 0,736 – 0,92
Wax 0,01 -
Warna Kuning gelap Kuning pucat
Ciri-ciri Bau dan rasa jagungnya
kuat
Bau dan rasa jagungnya sedikit
(Sumber : http://www.corn.org/2006, Dutta, 2004 dan O’Brien, 2009)
Tabel 2.4 Sifat Fisika Minyak Jagung yang telah dimurnikan Karakteristik Range Bilangan iodin 122 - 131 Bilangan penyabunan 189 - 195 Titik asap (0F) 445 - 460 Titik lebur (0F) 12 - 17 Titik embun (0F) 7 – 12 Spesifik graviti : 60 0F 0,922 – 0,928 Indeks bias : 25 0F 1,470 – 1,474
Indeks kestabilan oksidasi (110 0C), (jam) 3,6 – 4,7 (Sumber : http://www.corn.org/2006 dan O’Brien, 2009)
Tabel 2.5 Sifat Kimia Minyak Jagung yang telah dimurnikan
Karakteristik Range Rumus Molekul Berat Molekul Trigliserida (%) : Trigliserida palmitat 11 – 13 C51H98O6 807,34 Trigliserida stearat 2 – 3 C57H110O6 891,50 Trigliserida oleat 25 – 31 C57H104O6 885,45 Trigliserida linoleat 54 – 60 C57H98O6 879,40 Trigliserida linolenat 1 C57H92O6 873,35 (Sumber : http://www.corn.org/2006)
2.2.2 Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDP Stearin)
Kelapa sawit merupakan salah satu tanaman penghasil minyak nabati yang sangat penting. Perkebunan kelapa sawit di Indonesia di pelopori oleh Adrien Hallet, berkebangsaan Belgia, yang telah mempunyai pengalaman menanam kelapa sawit di Afrika. Penanaman kelapa sawit yang pertama di Indonesia dilakukan oleh beberapa perusahaan perkebunan kelapa sawit seperti pembukaan kebun di tanah itam ulu oleh Maskapai Oliepalmen Cultuur, di pulau raja oleh Maskapai Huilleries de Sumatra – RCMA, dan di sungai Liput oleh Palmbomen Cultuur Mij. Kelapa sawit menghasilkan dua jenis minyak dari buahnya, yakni minyak kelapa sawit (CPO) dan minyak inti sawit (http://www.depperin.go.id/2004).
Proses penyulingan minyak sawit dilakukan untuk penjernihan dan penghilangan bau atau RBDPO (Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil), kemudian diuraikan lagi menjadi minyak sawit padat (RBDP Stearin) dan untuk produksi minyak sawit cair (RBDP Olein). Secara keseluruhan proses penyulingan minyak kelapa sawit tersebut dapat menghasilkan 73% olein, 21% stearin, 5% PFAD (Palm Fatty Acid Distillate) dan 0,5% buangan (http://www.depperin.go.id/2004).
RBDP Olein merupakan minyak yang diperoleh dari fraksinasi CPO dalam fase cair dan komponen asam lemak terbesar dari RBDP Olein adalah asam oleat. Sedangkan RBDP Stearin merupakan minyak yang diperoleh dari fraksinasi CPO dalam fase padat Komponen asam lemak terbesar dari RBDP stearin adalah asam palmitat (http://www.depperin.go.id/2004).
Tabel 2.6 Sifat Fisika RBDP Stearin dan RBDP Olein
Karakteristik Fraksi Minyak Sawit
Olein Stearin
Trigliserida (%) 99,90 – 99,94 99,97 – 99,99
Densitas (kg/l) 0,96 0,847
Bilangan iod 51 – 61 22 – 49
Bilangan penyabunan 194 – 202 193 – 206
Zat yang tidak tersabunkan 0,06 – 0,1 0,01 – 0,03
Titik cair (0C) 21 – 30 44
Titik didih (0C) 215 283
Viskositas (cP) 2,0970 2,3924
Warna Kuning kecokelatan Putih
(Sumber : O’Brien, 2009 dan SNI, 1998)
Tabel 2.7 Sifat Kimia RBDP Stearin dan RBDP Olein Karakteristik Rumus
Molekul BM
Fraksi Minyak Sawit Olein Stearin Trigliserida (%) : Trigliserida miristat (14:0) C45H86O6 723,17 1 – 1,5 1 – 2 Trigliserida palmitat (16:0) C51H98O6 807,34 38 – 42 47 – 74 Trigliserida stearat (18:0) C57H110O6 891,50 4 – 5 4 – 6 Trigliserida oleat (18:1) C57H104O6 885,45 37 – 41 16 – 37 Trigliserida linoleat (18:2) C57H98O6 879,40 9 – 11 3 – 10 (Sumber : O’Brien, 2009) 2.3 Bahan Pembantu
Spesifikasi bahan-bahan pembantu yang digunakan dalam pra-rancangan pabrik margarin dari minyak jagung dan RBDP Stearin adalah sebagai berikut ini: 2.3.1 Bahan Pembantu yang digunakan untuk Proses Pembuatan Margarin
1) Bahan yang digunakan untuk proses hidrogenasi Gas Hidrogen
Sifat-sifat dari gas hidrogen (Patnaik, 2003 dan McCabe, dkk, 1999) : - Rumus molekul : H2
- Bobot molekul : 2,016
- Densitas (gas) : 0,0899 gr/liter - Titik lebur : -252,9 0C - Titik beku : -259,3 0C - Viskositas : 0,009 cP - ΔHOf (H2 gas) : 0 kJ/kmol - Cp (H2 gas) : 6,88 kal/mol 0K Katalis Nikel
Sifat-sifat dari nikel (Patnaik, 2003) : - Rumus kimia : Ni
- Berat molekul : 58,69 - Densitas pada 20 0C : 8,908 g/cm3
- Titik Lebur : 1455 0C - Titik Uap : 2730 0C
- Kenampakan : Kristal kubus berkilauan seperti perak - Cp (liquid) : 6,23 kal/mol 0K
2) Bahan yang digunakan sebagai Pengemulsi Lecithin
Bahan pengemulsi yang digunakan dalam proses pembuatan margarin ini adalah lechitin. Lecithin berfungsi untuk mendispersikan molekul-molekul air ke dalam minyak atau lemak sehingga terbentuklah
suatu emulsi air dalam minyak (w/o) yang berbentuk gel (Sikorki & Kolakowska, 2003).
Sifat-sifat dari lecithin :
- Nama kimia : Phosphatidylcholine - Sinonim : Lecithin
- Rumus bangun : C5H13N - Berat molekul : 87,17
- Kenampakan : Berbentuk powder, berwarna kuning (Sumber: http://www.mountainroseherbs.com/2007 dan Yaws, 2008)
3) Bahan yang digunakan sebagai pemberi rasa (flavour) Skim Milk
Sifat-sifat dari skim milk :
- Kenampakan : Berbentuk powder - Densitas pada 25 0C : 1041 kg/m3
- Viskositas pada 25 0C : 1,4 .103 Paskal . det - Berat molekul : 1176
- Cp : 3,90 – 4,02 kj/kmol 0K (Sumber : Geankoplis, 2003 dan Faridah, dkk, 2008 )
Garam Dapur (NaCl)
Sifat-sifat dari garam dapur (Patnaik, 2003) : - Nama kimia : Natrium klorida - Sinonim : Garam dapur - Rumus molekul : NaCl
- Bobot molekul : 58,443 - Densitas : 2,165 gr/ml - Titik lebur : 801 0C - Titik didih : 1413 0C
- Kelarutan : Larut dalam air, metanol dan gliserol - Struktur : Berbentuk kubus
- Rasa : Bersifat garam
- Kenampakan : Butiran kristal putih atau powder - Cp (liquid) : 12,07 kal/mol 0K
-β karoten
Sifat-sifat dari β-karoten :
- Nama Kimia : β-karoten
- Sinonim : Provitamin A dan Kuning alami - Rumus Bangun : C40H56
- Berat molekul : 536,87 - Densitas : 1,0 kg/l - Titik lebur : 180 – 182 0C
- Kelarutan : Larut dalam lemak dan Tidak larut dalam air - Kenampakan : Butiran kristal merah gelap (cokelat)
(Sumber : http://www.ch.ic.ac.uk/2005, HUI, 2006 dan Yaws, 2008) Vitamin A
Sifat-sifat dari Vitamin A
- Nama kimia : All Trans Retinol - Sinonim : Vitamin A - Rumus bangun : C22H32O2 - Berat molekul : 286,44
- Densitas : 1,2081 kg/l - Titik lebur : 62 – 64 0C
- Kenampakan : Kristal berwarna kuning pucat - Kelarutan : Larut dalam lemak
(Sumber : Dwiari, dkk, 2008, HUI, 2006 dan Yaws, 2008)
4) Bahan yang digunakan sebagai pengawet
Bahan pengawet berfungsi untuk menjaga margarin dari proses pembusukan, sehingga mutu, rasa, warna dan bau margarin tetap terjaga meskipun dalam waktu yang cukup lama. Zat pengawet yang digunakan adalah natrium benzoat dan tertiary butyl hidroquinone (TBHQ).
Natrium benzoat
Sifat-sifat dari natrium benzoat (Patnaik, 2003) : - Rumus molekul : Na2CO3
- Berat molekul : 105,99
- Kenampakan : Butiran kristal putih atau powder - Densitas : 2,54 gram/ml
- Titik lebur : 851 0C
- Kelarutan : Larut dalam air dan tidak larut dalam etanol - Cp : 26,84 kal/mol 0K
Tertiary Butyl Hidroquinone (TBHQ) :
Sifat-sifat dari Tertiary Butyl Hidroquinone (TBHQ) : - Nama kimia : Tertiary Butyl Hidroquinone - Rumus molekul : - Berat molekul : 166,20 - Densitas : 1,0338 kg/l C HC HC C CH C OH OH CH CH3 CH3
- Kalarutan : Larut dalam lemak - Kenampakan : Kristal putih kecokelatan - Fungsi : Sebagai antioksidan sintetik (Sumber : Akoh & Min, 2002 dan Yaws, 2008)
2.4 Metoda Pembuatan Margarin
Ada beberapa metoda yang digunakan untuk memodifikasi lemak dan minyak menjadi margarin yaitu (O’Brien, 2009) :
2.4.1 Hidrogenasi
Hidrogenasi adalah reaksi pemutusan ikatan rangkap asam lemak tidak jenuh dengan kehadiran gas hidrogen dan katalis nikel. Suatu katalis nikel umumnya digunakan di dalam pengolahan minyak untuk tingkat industri. Modifikasi minyak dan lemak dengan hidrogenasi dapat digunakan untuk aplikasi yang lebih spesifik seperti pembuatan margarin, roti (bakery) dan mentega putih (Sikorki & Kolakowska, 2003).
Adapun reaksinya sebagai berikut :
Ni
R-CH=CH-CH2-COOH + H2 R-CH2-CH2-CH2-COOH Asam lemak tidak jenuh Gas hidrogen Asam lemak jenuh Tabel 2.8 Komposisi Lemak Margarin dengan Proses Pencampuran Minyak
( Sumber : Melnik, dkk, 1960)
Margarin Titik Lebur
(0F)
Trigliserida Linoleat
(%) Minyak Kacang Kedelai : Minyak Biji Kapas
(50:50) 96,1 12,3
Seluruhnya Minyak Jagung 93,9 12,9
Minyak Kelapa : Minyak Jagung (80:20) 79,7 39,8 Minyak Kelapa : Minyak Jagung (50:50) 96,1 24,8
Adapun keuntungan dan kerugian dari modifikasi minyak atau lemak
dengan metoda hidrogenasi adalah sebagai berikut (Ketaren, 1986 dan O’Brien, 2009) :
Keuntungan dari minyak yang dimodifikasi dengan metoda hidrogenasi adalah : 1. Minyak lebih stabil terhadap proses oksidasi, sehingga tahan disimpan
dalam waktu yang lebih lama
2. Minyak yang dihasilkan berbentuk padat, sehingga memudahkan proses pembuatan margarin, pembungkusan dan transportasi
3. Bilangan iod merupakan parameter untuk menentukan ketidakjenuhan dan kejenuhan dari hasil hidrogenasi
4. Hidrogenasi dapat meningkatkan sifat fisika dan kimia dari minyak dan lemak
Kerugian dari minyak yang dimodifikasi dengan metoda hidrogenasi adalah : 1. Hidrogenasi dilakukan pada suhu tinggi, yang bertujuan untuk pengaktifan
katalis nikel dan gas hidrogen tidak melebur didalam minyak yang akan menutupi permukaan katalis nikel
2. Rasa dan bau spesifik minyak akan hilang dan nilai gizi akan turun
3. Jumlah asam lemak tidak jenuh akan berkurang dan jumlah asam lemak jenuh akan meningkat
2.4.2 Interesterifikasi
Interesterifikasi adalah suatu proses untuk menghasilkan fungsi plastic (kepadatan) lemak oleh pertukaran asam lemak di dalam dan di antara trigliserida. Metoda kimia dan enzim adalah dua jenis dari interesterifikasi yang telah digunakan. Paling umum digunakan adalah interesterifikasi kimia dengan menggunakan katalis natrium metoksilat. Dalam reaksi ini ion logam natrium akan menyebabkan terbentuknya ion enolat yang selanjutnya diikuti dengan pertukaran gugus alkil (http://madja.files.wordpress.com/2006).
Reaksinya sebagai berikut :
(Sumber : http://madja.files.wordpress.com/2006)
Secara umum, proses interesterifikasi digunakan untuk mengolah lemak dan minyak untuk menghasilkan margarin, minyak goreng, lemak penggorengan (frying fat), margarin putih (shortening) dan aplikasi produk lain (O’Brien, 2009). Adapun keuntungan dan kerugian dari modifikasi minyak atau lemak dengan metoda interesterifikasi adalah sebagai berikut (O’Brien, 2009 dan Gunstone, 2004) :
Keuntungan minyak atau lemak yang dimodifikasi dengan metoda interesterifikasi adalah :
1. Bilangan iod tidak berpengaruh dalam proses interesterifikasi.
2. Nilai ketidakjenuhan atau kejenuhan minyak (lemak) yang di proses dengan interesterifikasi tidak mengalami perubahan (konstan) jika tidak dilakukan pencampuran dengan bahan dari proses lain seperti fraksinasi dan hidrogenasi.
3. Proses ini dilakukan pada suhu rendah, dengan tujuan untuk dilakukan kristalisasi sebahagian campuran ketika pertukaran asam lemak sedang berlanjut di dalam bagian cairan.
O O O - NaOCH3 R – C – O – R’ R – C – O – Na R – C – O + Na+ Ester Ion Enolat O O O - NaOCH3
R” –C – OR* R” – C – O – Na R”– C– O + Na+ Ester Ion Enolat O - O (+) R – C – O + R* R – C – O – R* O - O (+) R”– C – O + R’ R – C – O – R’
Kerugian Minyak atau lemak yang di modifikasi dengan metoda interesterifikasi adalah :
1. Untuk memodifikasi minyak atau lemak biasanya interesterifikasi dilakukan dengan pencampuran bahan dari proses lain seperti fraksinasi dan hidrogenasi, yang bertujuan untuk meningkatkan sifat fisika dan kimia minyak.
2. Proses interesterifikasi kurang popular digunakan dalam memodifikasi minyak atau lemak.
Berdasarkan uraian di atas maka dalam pra-prancangan pabrik pembuatan margarin dari minyak jagung dan RBDP Stearin digunakan metoda hidrogenasi untuk memodifikasi minyak jagung. Alasan pemilihan metoda hidrogenasi adalah sebagai berikut :
1. Minyak jagung yang dihasilkan dari proses hidrogenasi lebih stabil, sehingga tahan disimpan dalam waktu yang lebih lama.
2. Hidrogenasi dapat meningkatkan sifat fisika dan kimia dari minyak jagung.
3. Proses hidrogenasi mudah dikontrol dan dapat dihentikan pada saat yang diinginkan.
2.5 Diskripsi Proses 2.5.1 Proses Hidrogenasi
1) Minyak jagung yang diperoleh dari pabrik dengan kemurnian 99,2 % dan 0,8% merupakan komposisi zat yang tidak tesabunkan (tocopherol dan
phytosterol) di simpan pada tangki penyimpanan minyak jagung (TT-101)
pada kondisi 1 atm dan temperatur 30 0C. Kemudian minyak jagung diumpankan ke tangki penyimpanan sementara minyak jagung (TT-103) yang berutujuan untuk memanaskan minyak jagung hingga temperatur 150 0C. Pada kondisi ini terjadi losing corn oil (hilangnya kadar minyak jagung) yang diakibatkan karena pemanasan. Menurut O’Brien (2009) bahwa komponen
2) Gas hidrogen yang diperoleh dari pabrik dikontakkan dengan gas hidrogen sisa di dalam suatu titik kontak (AV-101) yang kemudian disimpan pada tangki penyimpanan gas hidrogen (TT-102) pada suhu 30 OC dan tekanan 1 atm. Kemudian gas hidrogen dipanaskan dengan menggunakan heater (E-101) hingga suhu 150 0C dan tekanan 1 atm (O’Brien, 2009).
3) Gas hidrogen dan minyak jagung dikontakkan dalam suatu titik kontak (AV-102) dan kemudian dialirkan ke reaktor (R-101). Di reaktor terjadi reaksi
pemutusan ikatan rangkap yang bertujuan untuk mengurangi ketidakjenuhan minyak jagung sehingga minyak jagung yang dihasilkan lebih stabil terhadap oksidasi dan tahan untuk diproses lebih lanjut (Kataren, 1986). Reaksi berlangsung pada suhu 270 0C dan tekanan 1 atm (O’Brien, 2009). Adapun reaksinya sebagai berikut :
Besarnya konversi reaksi ditentukan dengan parameter ketidakjenuhan asam linoleat, sebagai berikut (Melnik, dkk, 1960) :
Konversi reaksi =
Dari pra-rancangan pabrik margarin dari minyak jagung dan RBDP Stearin ini diharapkan jumlah asam linoleat sebelum reaksi pada minyak jagung adalah 56 % dan jumlah asam linoleat setelah reaksi pada minyak jagung adalah 14,8 % (Melnik, dkk, 1960), sehingga :
Konversi reaksi = (56,5 14,8) %x 100 % 56,5 %
−
= 73,60 %
4) Hasil hidrogenasi merupakan minyak jagung yang telah dimodifikasi dengan proses hidrogenasi dalam fasa gas dan gas hidrogen sisa yang kemudian diumpankan menuju cooler (E-102) yang berfungsi untuk mengubah fasa minyak jagung menjadi liquid pada suhu 70 0C dan tekanan 1 atm.
Ni
R – CH=CH- CH2-COOH + H2 R-CH2-CH2-COOH Asam lemak tidak jenuh Gas hidrogen Asam lemak jenuh
Trigliserida linoleat sebelum reaksi - Trigliserida linoleat sesudah reaksi .100% Trigliserida linoleat sebelum reaksi
∑
∑
2.5.2 Proses Pemisahan
1) Dari hasil proses pendinginan di atas dihasilkan minyak jagung dengan fasa
liquid dan gas hidrogen sisa yang merupakan sisa dari pensuplaian gas
hidrogen berlebih. Kemudian diumpankan ke separator (V-101) untuk memisahkan komponen minyak jagung dengan gas hidrogen yang berlebih pada kondisi 1 atm dan temperatur 70 0C.
2) Gas hidrogen sisa kemudian diumpankan ke cooler (E-103) yang berfungsi mendinginkan gas hidrogen hingga temperatur 30 0C.
3) Minyak jagung yang telah dipisahkan dari gas hidrogen, kemudian diumpankan ke tangki pencampur I (M-101) untuk dicampurkan dengan minyak RBDP Stearin.
2.5.3 Proses Pencampuran
1) RBDP Stearin yang diperoleh dari pabrik dengan kemurnian 99,972 % trigliserida dan sisanya merupakan komponen zat yang tidak tersabunkan (tocopherol dan tocotrienol) disimpan pada gudang bahan baku RBDP Stearin (G-101) pada suhu 30 0C dan tekanan 1 atm, dimana pada keadaan ini RBDP Stearin berbentuk padatan. Kemudian RBDP stearin diumpankan ke tangki penyimpanan sementara RBDP stearin (TT-104) dengan kondisi 1 atm dan temperatur 70 0C untuk dileburkan dari fasa padat menjadi fasa liquid. Pada kondisi ini terjadi losing RBDP Stearin oil (hilangnya kadar minyak RBDP Stearin). Menurut O’Brien (2009) bahwa tocopherol dan tocotrienol merupakan zat antioksidan alami yang terdapat pada minyak nabati, yang apabila dikontakkan pada suhu tinggi atau pencampuran dengan bahan yang bersifat larut dalam air maka zat antioksidan tersebut akan mengalami kerusakan atau hilang. Dari pernyataan di atas diasumsikan bahwa kadar minyak yang hilang merupakan komposisi tocopherol dan tocotrienol. Setelah terjadi perubahan fasa, kemudian RBDP Stearin diumpankan ke tangki pencampur I (M-101) untuk dicampurkan dengan minyak jagung yang telah
2) Pada tangki pencampur II (M-102) terjadi pencampuran antara campuran minyak dengan bahan pembantu yang digunakan dalam pembuatan margarin dimana bahan tersebut bersifat larut dalam minyak (soluble ingredient in oil) pada suhu 70 0C dan tekanan 1 atm. Setelah tercampur dengan sempurna atau homogen, kemudian campuran minyak yang terdiri antara komponen minyak dengan bahan pembantu yang bersifat larut dalam minyak (soluble ingredient
in oil) diumpankan ke tangki pencampur IV (M-104).
3) Pada tangki pencampur III (M-103) terjadi pencampuran antara komponen air dengan bahan pembantu yang digunakan dalam pembuatan margarin yang bersifat larut dalam air (soluble ingredient in water) pada kondisi 1 atm dan temperatur 30 0C. Setelah tercampur dengan sempurna (homogen) kemudian campuran diumpankan ke tangki pencampur IV (M-104).
4) Pada tangki pencampur IV (M-104) terjadi emulsifikasi antara bahan yang bersifat nonpolar (larut dalam air) dengan polar (larut dalam minyak) dengan penambahan agent emulsifier (lecithin) pada kondisi 1 atm dan temperatur 700C. Pada kondisi ini bahan yang bersifat nonpolar (larut dalam air) teremulsi sempurna ke dalam bahan yang bersifat polar (larut dalam minyak) atau sering disebut dengan water in oil atau disebut juga dengan margarin.
2.5.4 Tahap Pemadatan Margarin (Semi Fluid)
1) Di dalam unit chemetator (CH-101) terjadi pemadatan margarin pada kondisi 1 atm dan temperatur 17 0C, dimana pada unit ini terjadi perubahan fasa pada margan dari fasa emulsi menjadi semi fluid. Setelah terjadi pemadatan margarin, kemudian margarin siap untuk di kemas di dalam kemasan kantong plastik (K-101).
2.5.5 Tahap Packing
1) Margarin yang dihasilkan siap untuk di kemas di dalam kemasan kantong plastik (K-101) pada kondisi 1 atm dan temperatur 17 OC. Setelah dilakukan pengemasan kemudian produk margarin di simpan ke dalam gudang produk margarin (G-102).
