APLIKASI METODA OHMIC HEATING UNTUK EKSTRAKSI MINYAK LEMON

APLIKASI METODA OHMIC HEATING UNTUK

EKSTRAKSI MINYAK LEMON

OLEH

ELIH MULYANA

PROGRAM PASCA SARJANA

INSTITUT PERTANIAN BOGOR

ABSTRAK

ELlH MULYANA. Aplikasi Metoda Ohmic Heating Untuk Ekstraksi Minyak

Lemon. Dibimbing oleh ATJENG M. SJARIEF dan EDY HARTULISTIYOSO. Limbah lemon yang tersedia dalam jumlah yang melimpah berpotensi untuk diproses lebih lanjut untuk menghasilkan minyak lemon. Limbah ini mempunyai kadar air

85,7% dan minyak atsiri yang didalamnya tersusun atas unsur C, H, 0 , N, S.

Berdasarkan kandungan kimianya limbah ini merupakan penghantar listrik, sehingga

dalam penelitian ini dikembangkan ekstrak minyak lemon dengan metoda ohmic

heating.

Tujuan penelitian ini adalah : menentukan karakteristik pengolahan limbah

lemon dengan cara ohmic heating, merancang dan membangun alat ohmic heating

dan memanfaatkan limbah lemon untuk diarnbil minyaknya.

Penelitian dilakukan dengan cara eksperimen yang dibagi dalam tiga tahap. Percobaan dilakukan pada sampel limbah dan jeruk segar. Perlakuan percobaan adalah perlakuan kelistrikan dan perlakuan pada kulit lemon. Perlakuan kelistrikan dilakukan dengan tegangan variabel, tegangan tetap, arus variabel dan arus tetap.

Sedangkan perlakuan pada kulit adalah limbah seadanya, perajangan 1,5 cm

membujur dan 0,5 cm melintang. Alat yang digunakan adalah pemanas ohmic,

pendingin, florentine, thermal recorder dan alat bantunya adalah alat ukur listrik dan

perajang. Pengujian minyak yang dilakukan adalah dengan GC, GC MS, fisiko-kimia

dan perhitungan rendemen. Adapun spesifikasi alat : box luar, 28,2 cm x 16 cm x 40

cm; box dalam, 24,2 cm x l l c m x 30,5 cm; elektroda 9,s cm x 23 cm x 0,15 cm;

terminal 1,5 cm x 32 cm x 0,15 cm ; Autotrafo 1000 W, 0 - 220 V, 5 A.

Hasil percobaan menunjukan bahwa limbah lemon dengan sifat kimianya dapat menghantarkan listrik. Proses pemanasan yang homogen terjadi pada perlakuan perajangan 1,5 cm membujur, 0,5 cm melintang dan tegangan sumber variabel dari 79 V - 11 V, dengan arus konstan 4,4 A . Tahanan jenis kulit lemon menurun dari 909 ohm-mm sampai 158,7 ohm-mm dan konduktivitas listriknya meningkat dari 0,001 1 S/mm hingga 0,0063 Slmm begitu pula suhu pemanasan meningkat dari 20°C sampai 97°C. Produksi minyak dengan sampel jeruk segar

diperoleh rendemen 0,08 % dengan konsumsi pemakaian energi 1,079 k w h ( biaya

Rp.305,- ) dan rendemen limbah 0,04 %, energi 0,989 kWH (biaya Rp.254,-). Uji

fisiko-kimia minyak lemon : bobot jenis 0,8786, indeks bias 1,4710, bilangan asam

3,23, bilangan ester 80,96 secara umum nilai-nilai tersebut mendekati kualitas minyak California maupun Italia. Identifikasi minyak lemon dengan GC MS diperoleh 34

nama komponen dengan komposisi 74,77 % terdiri dari golongan Terpen dan 25,l

SURAT PERNYATAAN

Saya menyatakan dengan sebenar-benarnya bahwa segala pernyataan dalam Tesis

saya yang berjudul :

APLIKASI METODA OHMIC HEATING UNTUK EKSTRAKSI MINYAK

LEMON

merupakan gagasan atau hasil penelitian tesis saya sendiri, dengan bimbingan Komisi Pembimbing, kecuali yang dengan jelas ditunjukan rujukannya. Tesis ini belum pernah diajukan untukmemperoleh gelar pada program sejenis di perguruan tinggi lain.

Semua data dan informasi yang digunakan telah dinyatakan secara jelas dan dapat diperiksa kebenarannya.

3 Desember 2002

APLIKASI METODA OHMIC HEATING UNTUK

EKSTRAKSI MINYAK LEMON

ELlH MULYANA

Tesis

sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada

Program Studi Ilmu Keteknikan Pertanian

PROGRAM PASCA SARJANA

INSTITllT PERTANIAN BOGOR

Judul Tesis : APLIKASI METODA OHMIC HEATING UNTUK EKSTRAKSI MINYAK LEMON

Nama Mahasiswa : Elih Mulyana

N R P : P13500001

Program Studi : Ilmu Keteknikan Pertanian

Menyetujui 1. Komisi Pembimbing

Ketua

Mengetahui,

I

Anggota

2.Ketua Program Studi Program Pascasarjana

. . .! Tanggal lulus : 3 1 Desember 2002

RlWAYAT HIDIJP

Penulis dilahirkan di Bandung pada tanggal 17 April 1964 sebagai anak ke

tiga dari pasangan Soenanvan (alm) dan Supiyah. Pendidikan Sarjana ditempuh pada Program Studi Listrik Tenaga, Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Pendidikan

Teknologi clan Ilmu Kejuruan, IKlP Bandung, lulus pada tahun 1991. Kesempatan

untuk melanjutkan ke program magister pada program studi Ilmu Keteknikan Pertanian, Institut Pertanian Bogor diperoleh pada tahun 2000. Beasiswa pendidikan

diperoleh dari BPPS DIKTI, Departemen Pendidikan Nasional.

Penul~s bekerja sebagai Staf Pengajar di Jurusan Teknik Elektro, Fakultas Pendidikan Teknologi dan Ilmu Kejuruan, Universitas Pendidikan Indonesia, Bandung, Jawa Barat, sejak tahun 1992. Bidang Studi yang menjadi tanggung jawab penulis adalah mesin-mesin listrik.

PRAKATA

Alharndulillahirobbil'aalamiin, puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT, yang telah membenkan bimbingan serta petunjuk-Nya dalam menyelesaikan karya ilmiah ini. Tema penelitian yang dipilih dalam penelitian ini adalah Aplikasi Metoda Ohmic Heuting untuk Ekstrak Minyak Lemon. Pelaksanaan penelitian berlangsung dari tanggal 1 Maret sampai dengan 30 September 2002.

Terima kasih penulis ucapkan kepada :

1 . Dr. Ir. Atjeng M. Sjarief, MSAE selaku ketua komisi pembimbing serta Dr. lr. Edy Hartulistiyoso, selaku anggota komisi pembimbing yang telah memberikan bimbingan dan saran.

2. Dr. Ir. Suroso, M.Agr. selaku penguji

3. Sdr. Romli yang telah membantu dalam pembuatan alat ohmic healing serta Bapak Eri yang setia membantu dalam proses pengambilan data penenelitian ini.

4. Keluarga tercinta : 1bu Supiyah, Istri Susan Indriani serta anak-anak Gilang

Wahyudi, Visma Dewi Damayanti, Adik serta Kakak yang telah memberikan doa dan kasih sayangnya.

5. Rekan kuliah : Irsan Zainudin, Zainul Arham, Dhami DJ, Sukrisno W, Mustafril,

Sukrnawati, Budi Hanono serta rekan-rekan lainya.

Semoga karya ilmiah m i bermanfaat.

Bogor, Desember 2002

DAFTAR IS1

Halaman DAFTAR TABEL ... x DAFTAR GAMBAR

...

xi ...

...

DAFTAR.LAMPIRAN xi11 PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1 Tujuan Penelitian ... 4 TINJAUAN PUSTAKA Buah Jeruk ... 5 Ohmic Heating ... 8

Konduktivitas Listrik Kulit Lemon ... 1 1 Volume Ruang Ohmic Heating ... 12

...

Daya Autotrafo 13 Hubungan Skematik Sistem Pemanas Ohmic

...

16

Ekstrak Minyak pada Kulit Lemon ... 17

Minyak Lemon ... 20

Sifat Fisiko-kimia Minyak Lemon

...

22

... ldentifikasi Komponen Kimia Minyak Lemon 22 METODOLOCI PENELITIAN ... Waktu dan Tempat Penelitian 25

...

Alat dan Bahan 25 Pelaksanaan : Percobaan Tahap 1

...

26

Percobaan Tahap 3

...

28

. .

Penguj~an Minyak Lemon ... 29

HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil Percobaan Tahap 1

...

33

Hasil Percobaan Tahap 2

...

36

Hasil Percobaan Tahap 3 ... 41

Perhitungan Energi Pemanasan

...

51

Analisis Sifat Fisiko-kimia Minyak Lemon

...

54

Analisis Rendemen

...

58

Analisis Kuantitas Minyak Lemon ... 59

Analisis Kualitas Minyak Lemon

...

59

KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan

...

66

Saran-saran ... 69

DAFTARPUSTAKA

...

70

DAFTAR TABEL

Halaman ...

1 Sifat Fisiko Kimia Minyak Lemon Italia 22

2 Komposisi Minyak Lemon Argentina ... 24

...

3 Hasil Percobaan Tahap 1 dan 2 40

4 Persamaan Daya dari Percobaan Tahap 3 ... 52 ...

5 Hasil Percobaan Tahap 3 53

6 Sifat Fisiko Kimia Minyak Lemon

...

55

...

7 Rendemen Minyak Lemon 58

8 Identifikasi Komponen Minyak Lemon dengan GC MS ... 60

DAFTAR GAMBAR

Halarnan

1 Struktur Penampang Buah Jeruk ... 8

2 Aliran Arus Listrik

...

9

3 Rangkaian Resistansi Paralel dari kulit lemon ... 14

4 Rangkaian Autotrafo

...

15

5 Hubungan Skematik Sistem Pemanas Ohmic ... 17

6 Perubahan Tegangan Listrik

...

34

7 Perubahan Arus Listrik ... 34

8 Perubahan Tahanan Listrik

...

35

9 Perubahan Tegangan Listrik ... 37

... 10 Perubahan Arus Listrik 37

. .

_... 1 1 Perubahan Tahanan Listr~k 38 ... 12 Perubahan Arus Listrik pada Percobaan Tegangan Konstan 39 13 Perubahan Tegangan Listrik

...

42

14 Perubahan Arus Listrik

...

43

. .

_... 15 Perubahan Tahanan Listr~k 44 ... 16 Perubahan Konduktivitas Listrik 45 17 Perubahan Suhu pada Kulit Lemon ... 46

... I8 Perubahan Tegangan Listrik 47 19 Perubahan Arus Listrik ... 48

2 1 Perubahan Konduktivitas Listrik ... 49

22 Perubahan Suhu pada Kulit Lemon segar

...

50

DAFTAR

LAMPIRAN

Halaman

1 Tabel Percobaan Tahap 1

...

74

...

2 Tabel Percobaan Tahap 2 75

3 TabeI Percobaan dengan Tegangan Tetap ... 76 4 Tabel Percobaan Tahap 3. Untuk Sampel Limbah ... 78 5 Tabel Percobaan Tahap 3. Untuk Sampel Kulit Jeruk Segar ... 81

6 Hasil Uji minyak GC (Gas Chromatograpy) ... 8 5

7 Hasil Uji minyak GC MS (Gas Chromatograpy Massa) ... 88

8 Gambar Karakteristik Perubahan Daya pada Percobaan Tahap 3)

...

91