BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak nabati
Minyak nabati adalah sejenis minyak yang terbuat dari tumbuhan. Digunakan dalam makanan dan memasak. Beberapa jenis minyak nabati yang biasa digunakan ialah minyak kelapa sawit, jagung, zaitun, kedelai bunga matahari dll (Wikipedia, 2009).
Berdasarkan kegunaannya, minyak nabati terbagi menjadi dua golongan. Pertama, minyak nabati yang dapat digunakan dalam industri makanan (edible oils) dan dikenal dengan nama minyak goreng meliputi minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak zaitun, minyak kedelai dan sebagainya. Kedua, minyak yang digunakan dalam industri non makanan (non edible oils) misalnya minyak kayu putih, minyak jarak (Ketaren, 1986).
2.2 Sejarah tanaman kelapa sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaesis guineensis JACQ) berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Di tempat asalnya kelapa sawit hidup liar dihutan, tetapi sejak awal tanaman kelapa sawit telah dikenal sebagai tanaman pangan yang penting, oleh penduduk setempat telah diolah sangat amat sederhana menjadi minyak dan tuak. Meskipun demikian, ada yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari Amerika Selatan, yaitu Brasil karena lebih banyak ditemukan spesiesnya di hutan Brasil dibandingkan dengan Afrika.
Di Indonesia kelapa sawit diperkenalkan pertama kali oleh pemerintah kolonial Belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat batang bibit sawit yang dibawa dari
mulai diusahakan secara komersial pada tahun 1911. Perintis usaha perkebunan kelapa sawit di Indonesia adalah Adrien Hallet, orang Belgia yang banyak belajar tentang kelapa sawit di Afrika. Budidaya yang dilakukannya diikuti oleh K. Schaudt yang menandai lahirnya Pabrik Kelapa Sawit (PKS) di Indonesia. Sejak itu PKS mulai berkembang ditandai dengan adanya PKS di Deli dan Aceh.
2.2.1 Pengolahan buah kelapa sawit
Pengolahan Tandan Buah Sawit (TBS) di PKS bertujuan untuk memperoleh minyak kelapa sawit yang berkualitas. Proses pengolahan TBS terbagi atas dua, yaitu proses pengolahan CPO dan proses pengolahan kernel (CPKO).
Proses pengolahan CPO adalah sebagai berikut:
a. Pengangkutan TBS ke PKS, agar mutu TBS hasil panenan tidak berubah, hendaknya segera angkut TBS ke pabrik untuk diolah. Buah yang tidak segera diolah kandungan asam lemak bebas nya (ALB) akan meningkat, sebaiknya TBS diolah delapan jam setelah panen.
b. Sortasi TBS, Jenis dan kondisi TBS yang diolah sangat menentukan kualitas dan rendemen (CPO dan Kernel) yang dihasilkan, untuk itu sebelum TBS tersebut diolah sebaiknya terlebih dahulu dilakukan penyortiran terhadap TBS yang masuk ke PKS. TBS yang disortasi dimasukkan ke loading ramp (tempat untuk menampung TBS yang telah disortasi dan juga sebagai peralatan mekanis pengisian ke dalam lorri/ keranjang buah).
c. Perebusan TBS, lorri diisi dengan TBS di loading ramp, kemudian buah dan lorrinya direbus dalam stasiun perebusan atau sterilizer station. Pada umumnya besar tekanan uap yang digunakan adalah 2,3-3,0 atmosfer dengan temperatur perebusan 1500C selama 85-90 menit.
d. Perontokan dan pelumatan buah, setelah perebusan, lorri yang mengandung TBS ditarik keluar dari stasiun perebusan (sterilizer station) dan kemudian ke stasiun pengangkutan (hoisting crane) yang digerakkan oleh motor. Hoisting crane akan membalik-balikkan lorri sehingga TBS jatuh ke alat perontok buah (threseher). Dari threseher, buah-buah yang telah rontok dipindahkan ke mesin pelumat
(digester). Digester berfungsi untuk melumatkan buah agar terpisah antara daging buah, minyak dan biji sebelum dipress.
e. Pengempaan (pressing), bertujuan untuk memisahkan minyak mentah (crude oil) dengan ampas (fiber and nuts).
f. Pemurnian minyak (Clarification), minyak kelapa sawit yang keluar dari tempat Pengempaan (pressing) masih berupa minyak mentah (crude oil) dengan ampas (fiber and nuts). Dalam pemurnian minyak menggunakan ayakan bergetar (vibrating screen) yang merupakan alat yang berfungsi untuk menyaring minyak dari benda-benda kasar seperti serabut yang tidak mengendap di dalam sand trap tank. Ayakan bergetar (vibrating screen) berdiameter 1,5 m yang terdiri dari 2 ayakan dengan ukuran 40 mash dan 30 mash dan dialiri air panas dengan suhu ±850C agar minyak dalam ayakan tidak terlalu kental dan mudah dialirkan ke dalam crude oil tank.
g. Crude oil tank, di dalam crude oil tank terjadi proses pemisahan antara minyak dengan kotoran, dimana molekul (kotoran) yang memiliki berat jenis yang lebih besar dari minyak akan mengendap di dasar crude oil tank. Minyak yang berada di bagian atas crude oil tank akan dibawa ke CST (Continous Settling Tank) dengan bantuan crude oil transfer pump. Sementara kotoran yang terendap didasar crude oil tank akan dibuang sebagai limbah.
h. Continous Settling Tank (CST), di dalam CST dilakukan proses pengendapan lanjutan, yaitu pemanasan terhadap minyak dengan menggunakan steam yang bersuhu antara 90-1000C, pemanasan ini bertujuan agar proses pengendapan berjalan lebih cepat. CST dilengkapi dengan pengaduk (mixer) di dalamnya yang berfungsi untuk mengaduk minyak agar mudah terpisah antara minyak dengan kotoran dan air (sludge).
i. Oil Tank, minyak dari CST dibawa oleh screamer menuju oil tank, yang berfungsi untuk memanaskan minyak sebelum masuk kedalam oil purifier. Pemanasan dilakukan dengan mengalirkan steam yang bersuhu antara 90-1000C yang
bertujuan untuk mempermudah pemisahan minyak dengan air dan juga kotoran ringan dengan cara pengendapan dengan kapasitas 30 m3.
j. Oil Purifier, minyak yang telah dipanaskan dari dalam oil tank kemudian dialirkan ke oil purifier untuk proses pemurnian selanjutnya. Oil purifier mesin digerakkan
oleh elektromotor yang memiliki putaran 1420-1500 rpm dengan kapasitas 7 ton/jam.
k. Vacuum Drier, minyak dari oil purifier dialirkan ke dalam vacuum drier dan disemprotkan ke dalam ruangan melalui nozzle. Ada 3 buah nozzle yang terdapat di dalam vacuum drier. Vacuum drier berfungsi untuk menurunkan kadar air pada minyak sehingga batas maksimum yang diinginkan yaitu 0,08-0,1% dengan kapasitas 4 ton/jam.
l. Sludge Tank, minyak hasil pemisahan dalam CST masuk ke dalam oil tank, sedangkan sludge akan dialirkan ke dalam sludge tank. Sludge tank berbentuk silinder dan bagian bawahnya berbentuk kerucut berfungsi memanaskan sludge agar mudah terpisah antara air, kotoran dan minyak. Pemisahan dilakuan berdasarkan prinsip perbedaan berat jenis. Pemanasan pada sludge tank dilakukan dengan memberikan steam dengan suhu 95-1000C.
m. Sand Cylone, berfungsi untuk membersihkan pasir-pasir yang terdapat pada sludge tank, sehingga mempermudah pemisahan lumpur dan minyak pada unit sludge separator.
n. Decanter, berfungsi untuk memisahkan antara padatan, air dan minyak. Adapun mekanisme kerjanya, minyak minyak yang akan diolah diumpankan ke decanter melalui pipa pengumpanan. Padatan yang terkumpul pada dinding karena pengaruh gaya sentrifugasi. Kedua jenis cairan yaitu minyak dan air yang mempunyai berat jenis yang berbeda, membentuk lapisan terpadu semacam silindris, minyak di lapisan bagian dalam karena berat jenisnya lebih ringan dan air di bagian luar karena berat jenisnya lebih besar. Padatan yang terkumpul pada dinding blow didorong ke ujung bow yang berbentuk kerucut oleh conveyor ke lubang pembuangan padatan dan dikeluarkan ke trailer padatan. Pemisahan optimal pada suhu minimum 900C dan akan lebih sempurna jika decanter sebelum digunakan untuk proses telah dipanaskan dengan cara mengumpan dengan air panas yang suhunya mendekati suhu minimum.
o. Sludge separator, prinsip kerja dari Sludge separator adalah berdasarkan gaya sentrifugasi sehingga antara minyak, air dan kotoran terpisah.
p. Bak dekantasi, fungsi dari bak dekantasi adalah memisahkan kandungan palm oil water phase output sludge separator yang masih mengandung minyak sebesar 0,06% menjadi 0,04%. Lumpur yang masih mengandung minyak yang berada
dalam bak dekantasi akan dipisahkan berdasarkan berat jenisnya dimana lumpur yang berada di bagian bawah dan minyak berada di bagian atas akan dikumpulkan pada bak recycling yang selanjutnya dipompakan lagi ke continuous tank untuk di proses kembali. Lumpur dan pasir yang mengendap di dasar bak dekantasi akan dibuang di kolam fat-pit, selain fase minyak dari decanter lumpur dihasilkan dari proses blow down dari sterilizer juga masuk ke bak dekantasi untuk pengambilan minyak yang ada pada lumpur tersebut, dan water phase yang masih mengandung minyak sebesar 0.04% dialirkan kedalam fat-fit melalui parit pembuangan.
Proses pengolahan kernel (CPKO)
a. Cake Breaker Conveyor (CBC), CBC berfungsi memecahkan gumpalan-gumpalan ampas pressan dan menguapkan kandugan air. Biji dengan mengikuti prinsip gravitasi jatuh ke depericarper, sedangkan fibre cangkang halus serta inti pecah ringan di hisap oleh fibre cyclone secagai bahan bakar ketel.
b. Fibre cylone, adapun fungsi fibre cylone adalah untuk menghisap fraksi ringan sampah yang sudah terurai di CBC.
c. Depericarper, adapun fungsi depericarper adalah membersihkan serat-serat halus yang masih melekat pada biji (nut) serta melekangkan kernel dengan cangkang. Alat ini bentuknya polishing drum yang di lengkapi dengan jari-jari disusun membentuk alur sehingga nut bisa keluar tromol. Nut selanjutkan dibawa oleh elevator ke nut bin, sedangkan sampah serat halus keluar di ujung tromol dan ditampung oleh wadah tersendiri. Pelengkangan kernel terhadap cangkang dengan nut di putar dan dibantingan pada dinding dari jari-jari tromol yang berputar. d. Nut silo, nut dari pulishing drum jatuh ke dalam nut conveyor dan dibawa ke nut
silo melalui tromol vertikal dengan bantuan energi hisap angin yang di aktifkan oleh dust cylone fan, kemudian masuk kedalam nut cylone untuk di bagi ke dalam dua nut silo. Di nut silo terjadi proses pengeringan nut agar mudah terlepas antara kernel dan cangkangnya. Pemanasan dilakukan dengan meniupkan udara panas menggunakan blower. Suhu pemanasan di dalam nut silo berbeda pada tiap tingkatnya, yaitu: bagian atas 600C, bagian tengah 600C dan bagian bawah 400C. Penyimpanan nut di dalam nut silo ± 12 jam agar pemanasan optimal. Prinsip kerja di dalam nut adalah First In First Out (FIFO) untuk dilanjutkan ke dalam
e. Nut grading, berfungsi untuk memisahkan biji berdasarkan ukuran biji agar diperoleh efek pemecahan biji yang optimal sesuai dengan alat pemecah biji. Biji yang cukup kering yang keluar dari pengeringan biji diangkut oleh elevator biji naik keayakan biji. Pada ayakan pertama, biji yang telah mengalami pemeraman diayak oleh plate metal defloye sehingga biji menjadi lebih bersih keadaannya kemudian biji dipisah menurut fraksi kecil, sedang dan besar.
f. Ripple mill, prinsip kerjanya adalah dengan menggunakan metode gerus, artinya biji masuk melalui hopper kemudian gerus dengan ripple plate yang bentuknya bergerigi sedemikian rupa, dibantu dengan pemutaran rotor bar yang disesuaikan dengan diameter biji yang akan diolah.
g. Modder bak, hasil pemecahan biji atau cracked mixture setelah dibuang sampah/ kotoran halus pada cracked tromol dimasukkan lebih dahulu ke dalam winnower system untuk memisahkan cangkang-cangkang dan serabut-serabut dengan sistem hisapan selanjutnya masuk ke modder bak atau clay batch separator. Modder bak berisi cairan lumpur dengan berat jenis 1400 g/cc, akan memisahkan inti dengan cangkang dengan perbedaan berat jenis.
h. Hydro cylone, berfungsi untuk memisahkan cangkang dengan kernel yang beroperasi berdasarkan perputaran air. Proses pemisahan hydro cylone ini dilakukan dengan bantuan media air yang dipompakan dengan tekanan 3-4 bar kedalam cylone. Akibat tekanan pompa terjadi gaya sentrifugasi dan oleh karena perbedaan berat jenis kernel dan cangkang bersama air yang berat jenis lebih besar berada di sebelah tepi/ pinggir dan turun ke bawah dan keluar melalui lubang. i. Tromol cangkang, berfungsi untuk memisahkan antara air dengan cangkang yang
diumpankan oleh hydro cylone cangkang dan masih mengandung kernel pecah. j. Kernel dewatering screen, berfungsi untuk memisahkan inti yang berasal dari
hydro cylone kernel dan inti pecah dengan air, sampah yang masih terikut. Unit ini dilengkapi dengan saringan penggetar untuk memudahkan pemisahan inti yang dihasilkan kemudian disalurkan ke kernel drier sedangkan air dan sampah dialirkan kembali ke hydro cylone.
k. Kernel drier, berfungsi untuk mengeringkan kernel sehingga dicapai mutu kernel yang sesuai standar. Disini pengeringan dilakukan dengan cara menghembuskan udara panas dari heating element oleh blower dihembuskan ke dalam silo kernel. Lama pengeringan berkisar anatara 10-12 jam dengan temperatur 60-700C.
l. Kernel bin, kernel yang sudah dikeringkan di kernel bin dengan kapasitas 40 Ton. Inti sawit yang dihasilkan kemudian dikirim ke tempat pengolahan inti sawit sehingga dihasilkan minyak inti kelapa sawit mentah (PKO) (http://regionalinvestement.com).
2.2.2 Minyak kelapa sawit mentah (CPO)
CPO diperoleh dari daging buah kelapa sawit. CPO mengandung sekitar 500 – 700 ppm karoten dan merupakan bahan pangan sumber karoten alami terbesar. Oleh karena itu CPO berwarna merah jingga. Disamping itu jumlahnya juga cukup tinggi. Minyak kelapa sawit ini diperoleh dari mesokarp buah kelapa sawit melalui ekstraksi dan mengandung sedikit air serta serat halus, yang berwarna kuning sampai merah dan berbentuk setengah padat pada suhu ruang. Dengan adanya air dan serat halus tersebut menyebabkan CPO tidak dapat langsung digunakan sebagai bahan pangan maupun non pangan (Naibaho, 1988).
Bentuk setengah padat CPO disebabkan oleh kandungan asam lemak jenuh yang tinggi, sebagaimana tersaji pada tabel 2.1 dalam lampiran. Pada tabel tersebut teramati sekitar 50% asam lemak yang ada merupakan asam lemak jenuh dengan komponen utama asam palmitat, sekitar 40% asam lemak tidak jenuh tunggal (asam oleat) dan sekitar 10% asam lemak tidak jenuh jamak (asam linoleat) (Arghainc, 2008).
Asam palmitat bentuk bebas dan bentuk terikat sebagai monopalmitin, dipalmitin dan tripalmitin memiliki titik leleh yang relatif tinggi (di atas 600C), sehingga pada suhu ruang senyawa tersebut berbentuk padat (Belitz dan Grosh, 1987)
2.2.3 Minyak inti kelapa sawit mentah (CPKO)
CPKO dihasilkan dari inti buah kelapa sawit. CPKO memiliki rasa dan bau yang khas. CPKO mudah sekali menjadi tengik bila dibandingkan minyak yang telah dimurnikan. Titik lebur dari CPKO adalah berkisar antara 250C - 300C (Sitinjak, 1983).
CPKO merupakan trigliserida campuran, yang berarti bahwa gugus asam lemak yang terikat dari trigliserida-trigliserida yang dikandung lemak ini jenisnya lebih dari satu. Jenis asam lemaknya meliputi C8 (asam kaprilat) sampai C18 tak jenuh
(asam oleat dan asam linoleat) (Winarno, 1991). 2.3 Iodimetri
Iodimetri merupakan titrasi langsung dan metoda penentuan atau penetapan kuantitatif yang pada dasar penentuannya adalah jumlah I2 yang bereaksi dengan sampel atau
terbentuk dari hasil reaksi antara sampel dengan ion iodida. Iodimetri adalah titrasi redoks dengan I2 sebagai penitar. Dalam reaksi redoks harus selalu ada oksidator dan
reduktor, sebab bila suatu unsur bertambah bilangan oksidasinya (melepaskan elektron), maka harus ada suatu unsur yang bilangan oksidasinya berkurang atau turun (menangkap elektron), jadi tidak mungkin hanya ada oksidator saja ataupun reduktor saja. Dalam metoda analisis ini, analat dioksidasikan oleh I2, sehingga I2 tereduksi
menjadi ion iodida :
A ( Reduktor ) + I2 → A ( Teroksidasi ) + 2 I
-Iod merupakan oksidator yang tidak terlalu kuat (lemah), sehingga hanya zat-zat yang merupakan reduktor kuat yang dapat dititrasi. Indikator yang digunakan adalah amilum yang akan memberikan warna biru pada titik akhir titrasi.
I2 + 2 e - → 2 I
-Iod merupakan zat padat yang sukar larut dalam air (0,00134 mol/L) pada 25◦C, namun sangat larut dalam larutan yang mengandung ion iodida. Iod membentuk kompleks triiodida dengan iodida :
I2 + I- → I3
-Iod cenderung dihidrolisis membentuk asam iodida dan asam iodat : I2 + H2O → HIO + H+ + I
-Larutan standar Iod harus disimpan dalam botol gelap untuk mencegah peruraian HIO oleh cahaya matahari .
2HIO → 2 H+ + 2 I- +O2(g)
Warna larutan Iod 0,1 N cukup tua sehingga Iod dapat bertindak sendiri sebagai indikator. Iod juga memberikan suatu warna ungu atau lembayung pada pelarut seperti CCl4 atau kloroform, dan kadang-kadang itu digunakan untuk
mendeteksi titik akhir. Namun lebih lazim digunakan suatu larutan Amilum, karena warna biru tua kompleks Amilum-Iod berperan sebagai uji kepekaan terhadap Iod. Kepekaan itu lebih besar dalam larutan sedikit asam dari pada dalam larutan netral dan lebih besar dengan adanya ion iodida. (www.chem-is-try.org).
2.4 Tanki timbun minyak kelapa sawit
Tanki timbun di pelabuhan berfungsi sebagai gudang penyimpanan minyak kelapa sawit. Kegiatan pengapalan minyak kelapa sawit sangat bergantung pada ketersediaan minyak kelapa sawit di tanki timbun di pelabuhan. Salah satu faktor yang diperhatikan dalam pengendalian persediaan di pelabuhan adalah menjaga mutu minyak kelapa sawit tetap baik sehingga mutu minyak yang telah ditetapkan oleh produsen dan pelanggan dapat terpenuhi.
Menurut Pahan (2006), kerusakan minyak kelapa sawit mentah bisa terjadi selama pengiriman dari pabrik ke pelabuhan. Konsekuensi yang harus ditanggung manajemen tanki timbun pelabuhan apabila mendapatkan kiriman minyak kelapa sawit mentah dari pabrik yang tidak memenuhi spesifikasi adalah biaya produk kurang bermutu. Kondisi ini perlu diperhatikan dalam manajemen persediaan tanki timbun pelabuhan dalam menentukan ukuran pasokan ekonomis. Produk kurang bermutu juga diasumsikan tetap dikapalkan tetapi dengan konsekuensi adanya pinalti harga penjualan yang menjadi lebih murah.
Tanki timbun minyak kelapa sawit mentah biasanya dilapisi internal dan lapisan lainnya umumnya sangat resisten terhadap kerusakan terkait dengan struktur tanki kargo di kapal minyak tanker. Namun tidak kebal terhadap efek infeksi mikroba
dapat menyumbat katup pipa dalam filter dengan demikian mengharuskan tanki lebih teratur dibersihkan (www.ocimf.com).
Resiko penurunan mutu perlu dipertimbangkan sebagai biaya kerugian mutu akibat spesifikasi minyak tidak sesuai dengan perjanjian, kontrak atau keinginan pembeli. Peningkatan resiko mutu menunjukkan bahwa penanganan minyak kelapa sawit mentah mulai dari pemuatan, transportasi dari pabrik ke pelabuhan dan pembongkaran di tanki timbun perlu dilakukan dengan baik. Kondisi fasilitas tanki timbun dan lama perjalanan menjadi salah satu faktor penting pemicu kerusakan produk minyak kelapa sawit (Pahan, 2006).
