Pengaruh Lamanya Hidrogenasi RBDPKS Terhadap Bilangan Iodin (IV), Kandungan Lemak Padat (Sfc) Dan Asam Lemak Trans (TFA) Pada Pembuatan Pengganti Mentega Coklat (CBS)

(1)

PENGARUH LAMANYA HIDROGENASI RBDPKS TERHADAP

BILANGAN IODIN (IV), KANDUNGAN LEMAK PADAT

(SFC) DAN ASAM LEMAK TRANS (TFA) PADA

PEMBUATAN PENGGANTI MENTEGA

COKLAT (CBS)

SKRIPSI

MUHAMMAD JUFRI

100822032

DEPARTEMEN KIMIA

FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

(2)

PENGARUH LAMANYA HIDROGENASI RBDPKS TERHADAP

BILANGAN IODIN (IV), KANDUNGAN LEMAK PADAT

(SFC) DAN ASAM LEMAK TRANS (TFA) PADA

PEMBUATAN PENGGANTI MENTEGA

COKLAT (CBS)

SKRIPSI

Diajukan untuk melengkapi tugas dan mememnuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains

MUHAMMAD JUFRI

100822032

(3)

PERSETUJUAN

Judul : PENGARUH LAMANYA HIDROGENASI

RBDPKS TERHADAP BILANGAN IODIN (IV), KANDUNGAN LEMAK PADAT (SFC) DAN ASAM LEMAK TRANS (TFA) PADA PEMBUATAN PENGGANTI MENTEGA COKLAT (CBS)

Kategori : SKRIPSI

Nama : MUHAMMAD JUFRI

Nomor Induk Mahasiswa : 100822032

Program Studi : SARJANA (S-1) KIMIA EKSTENSI

Departemen : KIMIA

Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM (FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

Disetujui di Medan, Mei 2014

Komisi Pembimbing

Pembimbing 2 Pembimbing 1

(4)

PERNYATAAN

PENGARUH LAMANYA HIDROGENASI RBDPKS TERHADAP BILANGAN IODIN (IV), KANDUNGAN LEMAK PADAT (SFC) DAN ASAM LEMAK

TRANS (TFA) PADA PEMBUATAN PENGGANTI MENTEGA COKLAT (CBS)

SKRIPSI

Saya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa

kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.

Medan, Mei 2014

MUHAMMAD JUFRI

(5)

PENGHARGAAN

Puji syukur atas limpahan rezeki dan Rahmat dari Allah SWT. Shalawat dan salam untuk Rasulullah Muhammad SAW karena jika bukan karena-Nya, penulis tidak akan mampu mengerjakan penelitian serta Skripsi ini dengan baik.

Selesainya skripsi ini tidak lepas dari bimbingan, dukungan dan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, penulis ingin menyampaikan terimakasih yang sebesar-besarnya kepada:

1. Teristimewa kedua orang tua penulis, Bapak Cut Ahmad dan Ibu Sri Dewi Rahayu yang sangat penulis sayangi, yang telah banyak memberikan dukungan moril dan doa kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaiakan studi dan penelitian ini, serta spesial kepada Fitri Handayani yang telah memberikan dukungan sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini.

2. Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si dan Bapak Dr. Mimpin Ginting, M.S. selaku pembimbing pada penyelesaian skripsi ini yang telah banyak membimbing dan mengarahkan penulis dalam penyelesaian skripsi ini.

3. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS dan Bapak Dr. Albert Pasaribu, M.Sc selaku ketua dan Sekretaris Departemen Kimia FMIPA USU, Dekan dan pembantu Dekan FMIPA USU serta semua dosen Departemen Kimia FMIPA USU dan pegawai di FMIPA USU.

4. Rekan-rekan asisten di Laboratorium Kimia Organik, rekan-rekan kuliah kimia Ekstensi 2010 yang tidak dapat penulis sebutkan satu persatu.

Penulis menyadari bahwa penulisan skripsi ini dan isinya masih jauh dari sempurna, penulis dengan kerendahan hati dalam hal ini sangat mengharapkan masukan, saran, kritikan dari pembaca yang bersifat membangun demi sempurnanya skripsi ini.

Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu demi selesainya skripsi ini. Semoga skripsi ini bermanfaat bagi pembaca dan khususnya buat penulis.

Medan, Mei 2014

(6)

PENGARUH LAMANYA HIDROGENASI RBDPKS TERHADAP BILANGAN IODIN (IV), KANDUNGAN LEMAK PADAT (SFC) DAN ASAM LEMAK

TRANS (TFA) PADA PEMBUATAN PENGGANTI MENTEGA COKLAT (CBS)

ABSTRAK

Dilakukan penelitian mengenai variasi lamanya waktu penambahan gas hidrogen terhadap perubahan Bilangan Iodin (IV), Kandungan Lemak Padat (SFC) dan Asam Lemak Trans (TFA) pada hidrogenasi minyak Refined Bleached Deodorized Palm Kernel Stearin (RBDPKS) untuk membuat Cocoa Butter Substitute (CBS). Dengan mengunakan reaktor hidrogenasi, proses ini dilakukan pada suhu 180 oC, tekanan 3.5 bar, katalis Nikel dan variasi waktu 15, 30, 45 dan 60 menit. Dari hasil hidrogenasi diperoleh bahwa semakin lama waktu reaksi maka IV semakin rendah dan SFC semakin tinggi sementara TFA cenderung tinggi namun tidak terlalu signifikan dan masih sangat aman untuk dikonsumsi.

(7)

EFFECT OF RBDPKS HYDROGENATION TIME TO IODINE VALUE (IV),

SOLID FAT CONTENT (SFC) AND TRANS FATTY ACID (TFA)

IN MAKING COCOA BUTTER SUBSTITUTES (CBS)

ABSTRACT

Research is conducted regarding variation for the length of time in addition of hydrogen gas to change Iodin Value (IV), Solid Fat Content (SFC) and Trans Fatty Acid (TFA) at hydrogenation of Refined Bleached Deodorized Palm Kernel Stearin (RBDPKS) for making Cocoa Butter Substiutes (CBS). By using hydrogenation reactor, this process is conducted at a temperature of 180 °C, the pressure of 3.5 bar,

Nickel catalyst help and time variation of 15, 30, 45 and 60 minutes. From the results obtained that the longer hydrogenation reaction time then IV becomes lower, SFC higher while TFA is tendency higher but not too significant and still very safe for consumption.

(8)

DAFTAR ISI

2.4. Pengganti Mentega Coklat (Cocoa Butter Substitutes) 15

2.4.1. Pengganti Mentega Coklat dari Laurat (Lauric CBS) 16

2.4.2. Pengganti Mentega Coklat Non Laurat (Non Lauric

CBS) 18

(9)

2.5.3. Penghilangan Bau (Deodorization₎ ₂₁

2.5.4. Pendinginan (Winterization₎ ₂₁

2.6. Kandungan Lemak Padat 24

2.6.1. Dilatometri 24

2.6.2. Spektrometer NMR 25

2.6.3. Pulsed_NMR ₂₆

2.7 . Titik Lebur pada Lemak 29

2.8 . Kromatografi Gas 30

2.8.1. Fase Mobil (Gas Pembawa) 32

2.8.2. Injeksi Sampel 32

2.8.3. Kolom 33

2.8.4. Detektor 35

2.8.5. Pencatat (Recorder₎ ₃₇

2.8.6. Waktu Retensi 38

BAB 3. BAHAN DAN METODE PENELITIAN 34

3.1. Alat-Alat dan Bahan – Bahan Penelitian 34

3.1.1. Alat – alat 34

3.1.2. Bahan – Bahan 35

3.2.Prosedur 35

3.2.1. Prosedur Hidrogenasi 36

3.2.2. Uji Bilangan Iodin (IV) 36

3.2.3. Uji Kandungan Lemak Padat (SFC) 36

3.2.4. Uji Komposisi Asam Lemak (FAC) 37

3.3.Bagan Penelitian 38

3.3.1. Hidrogenasi RBDPKS 39

3.3.2. Uji Bilangan Iodin (IV) 39

3.3.3. Uji Kandungan Lemak Padat (SFC) 40

3.3.4. Uji Komposisi Asam Lemak (FAC) 41

BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN 42

4.1. Hasil Penelitian 42

4.1.1. Pengaruh Lamanya Hidrogenasi Terhadap Nilai

Bilangan

(10)

4.1.2. Kandungan Lemak Padat (SFC) RBDPKS

Hasil Hidrogenasi 44

4.1.3. Komposisi Kandungan Asam Lemak RBDPKS dan

RBDPKS Hasil Hidrogenasi. 43

4.2. Pembahasan 45

4.2.1. Hidrogenasi RBDPKS 45

4.2.2. Perubahan Bilangan Iodin (IV) 49

4.2.3. Perubahan Nilai SFC 50

4.2.4. Perubahan Komposisi Asam Lemak 51

BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN 52

5.1 Kesimpulan 52

5.2 Saran 52

DAFTAR PUSTAKA 53

(11)

DAFTAR TABEL

Nomor Judul Halaman

2.1 Persentase Konstituen Gliserida dalam Lemak Coklat 12

2.2 Komposisi Asam Lemak Berbagai Variasi Mentega Coklat dengan

Analisa GLC 11 13

2.3 Komposisi Asam Lemak Mentega Coklat 15

2.4 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti Sawit 23

2.5 Beberapa Nilai Sifat Fisiko Kimia Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti

Sawit 23

2.6 Titik Lebur dan Kandungna Lemak padat Interesterifikasi Hidrogenasi

Minyak Kelapa Sawit 28

2.7 Titik Lebur dan Kandungan Lemak Padat (%) antara Lemak Susu dan

Lemak Lainnya yang Dianalisa dengan NMR 29

4.1 Pengaruh Lama Hidrogenasi terhadap Bilangan Iodin (IV) RBDPKS 42

4.2 Nilai Kandungan Lemak Padat dari RBDPKS Hasil Hidrogenasi 43

4.3 Komposisi Kandungan Asam Lemak RBDPKS dan RBDPKS Hasil

Hidrogenasi 44

(12)

DAFTAR GAMBAR

Nomor Judul Halaman

2.1 Struktur Lemak / Minyak secara Umum (R1, R2 dan R3 adalah Gugus

Alkil Jenuh atau Tidak Jenuh , Dapat Sama atau Berbeda 5

2.2 Reaksi Hidrogenasi 10

2.3 Skema Pemurnian Minyak Sawit 22

2.4 Kurva Dilatometri dari Lemak 24

2.5 Signal Wide Line dari Campuran Fase Padat dan Fase Cair dari Lemak 26

2.6 Signal PulsedNMR dari Lemak 27

2.7 Diagram Alir Kromatografi Gas-Cair 31

2.8 Detektor Ionisasi Nyala 35

2.9 Peak AreaKromatogram 37

4.1 Reaksi Hidrogenasi Trigliserida secara Total dan Parsial (Acak) 45

4.2 Adsorpsi Hidrogen ke Permukaan Katalis 46

4.3 Transfer Atom Hidrogen dari Permukaan Katalis 46

4.4 Mekanisme Reaksi Hidrogensi 46

4.5 Formasi Migrasi dan Transisomer pada Raksi Hidrogenasi I 47

4.6 Formasi Migrasi dan Transisomer pada Raksi Hidrogenasi II 47

4.7 Pembentukan Cis / Trans Asam Oleat 48

4.8 Struktur Cis Dan Trans Asam Hasil Hidrogenasi 48

4.9 Perbedaan Kesetabilan Susunan Rantai Hidro Karbon Asam Lemak

Jenuh dengan Tidak Jenuh 49

4.10 Grafik Perbandingan antara Lama Hidrogenasi dengan IV 49

4.11 Grafik Perbandingan antara SFC dengan Temperatur yang Dipengaruhi

oleh Lama Hidrogenasi 50

4.12 Reaksi Asam Lemak dengan Metanol 51

4.13 Grafik Perbandingan antara Komposisi Asam Lemak (FAC) dengan

(13)

DAFTAR LAMPIRAN

Nomor Judul Halaman

Lampiran 1 Uji Bilangan Iodin (IV) 55

Lampiran 2 Kandungan Lemak Padat (SFC) untuk RBDPKS 56

Lampiran 3 Kandungan Lemak Padat (SFC) untuk RBDPKS setelah

Dihidrogenasi selama 15 Menit 57

Lampiran 7 Komposisi Asam Lemak (FAC) untuk RBDPKS 61

Lampiran 8 Komposisi Asam Lemak (FAC) untuk RBDPKS setelah

Lampiran 12 Spesifikasi Standart CBS 66

(14)

DAFTAR SINGKATAN

RBDPKS = Refined Bleached Deodorized Palm Kernel Stearin

IV = Iodine Value

SFC = Solid Fat Content

FAC = Fatty Acid Composition

TFA = Trans Fatty Acid

CBS = Cocoa Butter Substiitutes

CBE = Cocoa Butter Equivalent

NMR = Nuclear Magnetic Resonance

CPO = Crude Palm Oil

CB = Cocoa Butter

TAG = Tri Asil Gliserol

TG = Tri Gliserol

POP = Palmitic Oleic Palmitic

POS = Palmitic Oleic Stearic

SOS = Stearic Oleic Stearic

HPKO = Hydrogenated Palm Kernel Oil

AMF = Anhydrat Mid Fraction

HMF = Hard Mid Fraction

PMF = Palm Mid Fraction

CPKO = Crude Palm Kernel Oil

PKO = Palm Kernel Oil

SFI = Solid Fat Index

GLC = Gas Liquid Cromatograph

GSC = Gas Solid Cromatograph