PENENTUAN WAKTU DAN TEMPERATUR TERBAIK PADA PROSES PEMUCATAN CPO MENGGUNAKAN ADSORBEN
BENTONIT ALAM DENGAN METODE ALIR
Oleh : Fuad Hamdani NIM 05410486 Program Studi Kimia
SKRIPSI
Diajukan Untuk Memenuhi Syarat Memperoleh Gelar Sar jana Sain
J URUSAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS NEGERI MEDAN
Penentuan Waktu Dan Temperatur Terbaik Pada Proses Pemucatan
CPO Menggunakan Adsorben Bentonit Alam Dengan Metode Alir
Fuad Hamdani ( 05410486 )
ABSTRAK
Penelitian ini bertujuan untuk menentukan waktu dan temperatur terbaik pada proses pemucatan CPO (Crude Palm Oil ) menggunakan adsorben bentonit
alam dengan metode alir. Proses pemucatan dilakukan dengan cara mengalirkan CPO pada tabung penyerap berisi 15 x 16 gr = 900 gr yang terdistribusi ke 15 tabung yang masing-masing berisi 60 gr dan dilakukan variasi waktu 2, 4, dan 6 jam dan variasi temperature 700C, 800C, 1000C. CPO yang telah dipucatkan diukur menggunakan alat lovibond tintometer untuk mengetahui kadar warna yang terdapat pada CPO. Hasil penelitian ini menunjukan ada pengaruh waktu dan temperatur kontak adsorben bentonit terhadap nilai warna yang dihasilkan pada pemucatan CPO. Kondisi terbaik yang diperoleh untuk memucatkan CPO adalah pada temperatur 1000C dan waktu 6 jam dengan warna yang dihasilkan (red 16)
KATA PENGANTAR
Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya, penulis telah menyelesaikan penelitian dan sekaligus menyusun skripsi yang berjudul “Optimalisasi Pengaruh Waktu Dan Temperatur Pada Proses Pemucatan Cpo Menggunakan Adsorben Bentonit Alam Dengan Metode Alir”. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Sain pada jurusan kimia FMIPA UNIMED.
Banyak pihak yang telah membantu dalam penulisan skripsi ini. Penulis sadar bahwa tanpa kehadiran mereka penulis pasti tidak akan dapat menyelesaikan skripsi ini. Dengan selesai nya skripsi ini, perkenankanlah penulis mengucapkan terimakasih kepada Bapak Drs. Asep Wahyu Nugraha, M.Si sebagai Dosen Pembimbing Skripsi atas saran dan bimbingan nya. Ucapan terimakaih juga penulis ucapkan kepada Ketua Jurusan Kimia Bapak Drs. Jamalum Purba, M.Si, kepada Kepala Laboraturium Kimia Bapak Drs Marudut Sinaga, Msi. Kepada Bapak Pembantu Dekan I Drs. P. Maulim Silitonga, MS.
Ucapan terima kasih juga penulis persembahkan untuk Dosen Penguji Ibu Dr. Iis Siti Jahro, M.Si, Ibu Dra. Anna Juniar, M.Si, serta Bapak Dr. Zainuddin Muhtar, M.Si. Atas segala saran serta kritikan yang diberikan. Dan kepada semua yang telah membantu saya ucapkan terimakasih yang sebesar-besarnya.
Semoga hasil penelitian ini bermanfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan dan teknologi menuju pengembangan metode pemucatan CPO.
Medan, Oktober 2012 Penulis,
DAFTAR ISI
1.4. Tujuan Penelitian 4
1.5. Manfaat Penelitian 4
BAB II TINJ AUAN PUSTAKA 5
2.1. Minyak Kelapa Sawit 5
2.1.1. Minyak dan Lemak 5
2.1.2. Crude Palm Oil 8
2.1.2.1. Trigleserida Pada Minyak Kelapa Sawit 9 2.1.2.2. Senyawa Non Trigliserida Pada Minyak Kelapa Sawit 11
2.1.3. Warna Dalam Minyak 11
2.1.3.1. Zat Warna Akibat Oksidasi 11
2.1.3.1.1. Warna Gelap 11
2.1.3.1.2. Warna Coklat 12
2.1.3.1.3. Warna Kuning 12
2.1.3.2. Zat Warna Alamiah 13
2.2. Bleaching 14
2.3. Adsorbsi 16
2.3.1. Jenis-Jenis Adsobpsi 17
2.3.1.1. Adsorbsi Secara Fisika 18
2.3.1.2. Adsorbsi Secara Kimia 18
2.3.2. Faktor-Faktor Yang Mempengaruhi Adsorbsi 19
2.3. Isoterm Adsorbsi Langmuir 21
2.4. Bentonit 22
2.5. Pengukuran Warna 25
2.6. Penelitian Yang Telah Dilakukan 26
BAB III METODE PENELITIAN 28
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian 28
3.2. Alat dan Bahan 28
3.2.2. Bahan 28
3.3. Prosedur Penelitian 28
3.3.1. Pembuatan Larutan 28
3.3.2. Persiapan Adsorben Bentonit Alam 29
3.3.3. Pemurnian CPO Menggunakan Bentonit Alam 29 3.3.4. Pengukuran Warna Menggunakan Lovibond Tintometer Model F 30
3.4. Desain Alat 31
3.5. Diagram Alir Penelitian 32
3.5.1. Aktifasi Bentonit Secara Kimia 32
3.5.2. Aktifasi Bentonit Secara Fisika 32
3.5.3. Proses Pemucatan CPO 33
BAB IV HASIL PEMBAHASAN 34
4.1. Hasil Penelitian 34
4.2. Pembahasan 34
4.2.1. Reaksi-Reaksi Yang Berlangsung 34
4.2.2. Perancangan Alat Pemucatan Warna CPO 35
4.2.3. Pemucatan Warna Crude Palm Oil dengan Adsorben Bentonit 37 4.2.4. Kemungkinan Yang Terjadi Jika Dilakukan Penambahan Waktu
Dan Temperatur Selama Proses Bleaching 37
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 40
5.1. Kesimpulan 40
5.2. Saran 40
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1. Komposisi trigliserida dalam minyak kelapa sawit 10 Tabel 2.2. Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit 10
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Persamaan umum pembentukan trigliserida 5 Gambar 2.2. Gliseril triasetat (tristerin) 6 Gambar 2.3. Hridogenasi pada triolein menghasilkan tristerin 7 Gambar 2.4. Reaksi pembentukan trigliserida 9 Gambar 2.5. Struktur asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh 9 Gambar 2.6. Struktur senyawa α-karoten dan β-karoten 13 Gambar 2.7. Struktur senyawa klorofil a dab klorofil b 13
Gambar 2.8. Struktur dasar antosianin 13
Gambar 2.9. Desain sistem adsorbsi 16
Gambar 2.10. Struktur Kristal monmorillonit 22
Gambar 2.11. Struktur Ca-Bentonit 24
Gambar 2.12. Lovibond Tintometer Model F 25
Gambar 3.1. Desain Alat Pemucat CPO 31
Gambar 3.2. Diagram Aktifasi Bentonit Secara Kimia 32 Gambar 3.3. Diagram Aktifasi Bentonit Secara Fisika 32
Gambar 3.4. Proses Pemucat CPO 33
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil Analisa CPO 43
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Sektor minyak kelapa sawit Indonesia mengalami perkembangan yang berarti, hal ini terlihat dari total luas areal perkebunan kelapa sawit yang terus bertambah yaitu menjadi 7,3 juta hektar pada 2009 dari 7,0 juta hektar pada 2008. Sedangkan produksi minyak sawit (crude palm oil/CPO) terus mengalami peningkatan dari tahun ke tahun dari 19,2 juta ton pada 2008 meningkat menjadi 19,4 juta ton pada 2009. Kenaikan juga telah dicatat dalam ekspor CPO. Dalam sembilan bulan pertama tahun 2009, ekspor CPO sudah mencapai 14,9 juta ton dibandingkan 18,1 juta ton di seluruh tahun 2008 (http://www.datacon.co.id).
Sampai saat ini Indonesia masih menempati posisi teratas sebagai negara produsen minyak kelapa sawit (CPO) terbesar dunia, dengan produksi sebesar 19,4 juta ton pada 2009. Dari total produksi tersebut diperkirakan hanya sekitar 25% sekitar 4,8 juta ton yang dikonsumsi oleh pasar domestik. Sehingga sebagai penghasil CPO terbesar di dunia, Indonesia terus mengembangkan pasar ekspor baru untuk memasarkan produksinya (http://www.datacon.co.id).
Crude Palm Oil (CPO) mengandung senyawa trigliserida yang terbentuk
Peranan warna minyak goreng dalam pemasarannya sangat penting, karena pada umumnya konsumen sering menggunakan warna dari minyak goreng sebagai indikasi mutunya, sebelum mempertimbangkan gizi dan lain-lainnya. Di Industri minyak pangan, biasanya proses bleaching CPO dilakukan dengan
menggunakan bleaching agent yang dapat dibuat dari bahan galian bentonit
(Djumarman, 1977, dan Sukandarumidi, 2001). Zat warna yang terdapat dalam minyak kelapa sawit terdiri dari zat warna alamiah dan zat warna dari hasil degradasi zat warna alamiah. Zat warna alamiah seperti ά dan β-karoten, xanthofil, khlorofil, gossyfil, dan anthocyanin yang menyebabkan minyak berwarna kuning, kuning coklat, kehijau-hijauan dan kemerah-merahan. Sedangkan zat warna dari hasil degradasi zat warna alamiah tersebut biasanya menyebabkan minyak berwarna gelap (Ketaren,1986).
Di Industri refinery minyak goreng sawit, proses bleaching Crude Palm
Oil (CPO) dilakukan dengan menggunakan bleaching agent. Proses ini bertujuan
untuk merubah warna CPO dari coklat tua kemerah-merahan menjadi kuning muda dan jernih. Peranan warna minyak goreng sawit dalam pemasarannya sangat penting, karena pada umumnya konsumen sering menggunakan warna sebagai indikasi mutunya, sebelum mempertimbangkan nilai gizi dan lain-lain. Bleaching agent dapat dibuat dari bahan galian bentonit (Yusminar dkk, 2009).
Bentonit mempunyai sifat mengadsorpsi, karena ukuran partikel koloidnya sangat kecil dan memiliki kapasitas permukaan yang tinggi. Bentonit bersifat mudah mengembang di dalam air, karena adanya penggantian isomernya pada lapisan oktohedral (ion Mg oleh ion Al) dalam mengimbangi adanya kelebihan muatan diujung kisi-kisinya. Adanya gaya elektrolisis yang mengikat kristal pada jarak 4,5 Å dari permukaan unit-unitnya, dan akan tetap menjaga unit itu untuk tidak saling merapat. Pada pencampuran bentonit dengan air, adanya proses pengembangan membuat jarak antara setiap unit makin melebar dan lapisannya menjadi bentuk serpihan, serta mempunyai permukaan luas jika dalam zat pengsuspensi. Oleh karena sifatnya ini, bentonit dapat dijadikan bleaching agent
Dalam proses pemucatan CPO telah dikembangkan alat pemucat menggunakan metode alir yang menggunakan alat pemucat berbentuk spiral (Nugraha, 2009). Uji coba alat yang dibuat telah dilakukan Asry (2010) menggunakan adsorben bentonit dan Rita (2010) menggunakan zeolit.
Hasil yang diperoleh dalam penelitian tersebut adalah kondisi terbaik untuk memucatkan CPO adalah pada temperatur 900C dengan waktu 10 jam, warna yang dihasilkan (red 10,6) dan (yellow 70). Metode yang dikembangkan dalam penelitian ini adalah metode alir, meskipun dalam prakteknya masih membutuhkan beberapa penyempurnaan alat. Pada tahun 2010 telah dilakukan pengembangan alat pemucat CPO menggunakan metode alir (Nugraha 2010). Penelitian yang akan dilakukan merupakan uji coba dari peralatan yang telah dikembangkan menggunakan adsorben bentonit
Dalam hal uji coba tersebut dilakukan penentuan waktu dan temperatur terbaik pada proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metode alir.
1.2. Batasan Masalah
Batasan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Adsorben yang digunakan adalah bentonit yang diperoleh secara komersil dari PT. Bentonit Alam Indonesia
2. CPO Yang Digunakan Dalam Penelitian Ini Berasal Dari PT. Jasindo Testing Service.
3. Proses pemucatan CPO melalui sirkulasi pada variasi waktu 2, 4 dan 6 jam dan variasi temperatur 700C 900C dan 1000C.
1.3. Rumusan Masalah
Rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
1. Berapakah waktu terbaik dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metoda alir ?
3. Berapakah waktu dan temperatur optimum dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metoda alir ?
4. Bagaimana kualitas produk hasil pemucatan yang terbaik menggunakan adsorben bentonit alam dengan metoda alir ?
1.4. Tujuan Penelitian
Penelitian ini bertujuan untuk :
1. Menentukan waktu terbaik dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metode alir.
2. Menentukan temperatur terbaik dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metoda alir.
3. Menentukan waktu dan temperatur terbaik dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metode alir.
4. Menentukan kualitas produk hasil pemucatan menggunakan adsorben bentonit alam dengan metode alir.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan manfaat sebagai berikut: 1. Mendapatkan data tentang waktu terbaik dalam proses pemucatan CPO
menggunakan adsorben bentonit alam dengan metoda alir.
2. Mendapatkan data tentang temperatur terbaik dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metoda alir.
3. Mendapatkan data tentang waktu dan temperatur terbaik dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metode alir.
4. Mendapatkan data tentang kualitas produk hasil pemucatan menggunakan
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1. Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari penelitian yang telah dilakukan adalah :
1. Waktu terbaik yang di peroleh dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metode alir adalah selama 6 jam.
2. Suhu terbaik yang di peroleh dalam proses pemucatan CPO menggunakan adsorben bentonit alam dengan metode alir adalah pada suhu 1000C. 3. Waktu dan suhu terbaik yang di peroleh dalam proses pemucatan CPO
menggunakan adsorben bentonit alam dengan metode alir adalah selama 6 jam pada suhu 1000C.
4. Kualitas produk hasil pemucatan didapatkan warna kuning pucat dengan kondisi terbaik yaitu Red 16 dan Yellow 16 pada suhu 1000C selama 6 jam.
5.2. Saran
Adapun saran yang peneliti dapat berikan berkaitan dengan penelitian ini : 1. Untuk peneliti selanjutnya, perlu mengembangkan alat pemucat yang lebih
efisien.
2. Untuk peneliti selanjutnya, sebaiknya meneliti adanya kemungkinan jenis logam yang terdapat pada CPO, sebagai akibat terjadinya oksidasi yang menyebabkan warna CPO menjadi gelap.
DAFTAR PUSTAKA
Amsden, J.P. 1950. Physical Chemistry For Peremedical Students. 2th Ed. New
York : McGraw Hill Book Company. P.264.
Airini, Y. (2011), Penentuan Waktu Dan Temperatur Optimum Pada Proses Pemucatan CPO Menggunakan Adsorben Zeolit Alam Dengan Metode Alir, Skripsi, FMIPA UNIMED
Fahreza, (2009), Pengaruh Waktu dan Temperatur Kontak Adsorben Zeolit terhadap Kualitas CPO Hasil Pemucatan., Skripsi, FMIPA UNIMED,
MEDAN.
http://www.datacon.co.id
Ketaren S., (1986), Minyak dan lemak pangan, UI- Press, Jakarta.
Kirk-Othmer. (1984). Encyclopedia of chemical technology. Vol 4. 3rd ed. New
York : John Wiley and Sons.
Manalu, R. M. (2010), ), Pengaruh Waktu dan Temperatur Kontak Adsorben Zeolit terhadap Kualitas Pemucatan CPO dengan Metode Alir., Skripsi,
FMIPA, UNIMED, MEDAN.
Maron,S.H, dan Lando, J.B. (1974). Fundamental Of Physical Chemistry. New
York : Mac Milla Publising Co. Inc PP 753, 763.
Parker.S.P, 1993, Encyclopedia Of Chemistry, 2nd Ed, McGraw Hill Inc, New
York, PP.16-20
Ratu, E.D., Tita J., J. Purba., Asep Wahyu N., M. Sinaga., (2007), Pengaruh Waktu dan Temperatur Kontak Adsorben Zeolit dan Arang Aktif terhadap Kualitas CPO Hasil Pemucatan, Laporan Penelitian FMIPA UNIMED.
MEDAN
Riyanto A, (1992), Bahan Galian Industri Bentonit, Direktorat Jendral
Pertambangan Umum Pusat Pengembangan Teknologi Mineral.
Sawyer,CN, and Mc Carty,P.L. 1981. Chemistry For Engineering, Third Edition,
McGraw Hill Book Company, New York, P.89.
Siagian, A.P.(2010), Pengaruh Waktu dan Temperatur Kontak Adsorben Bentonit terhadap Kualitas Pemucatan CPO dengan Metode Alir., Skripsi, FMIPA,
UNIMED, MEDAN.
Sukandarrumidi. 1999. Bahan Galian Industri. Yogyakarta : UGM Press,
hal. 72 – 78.
Soedarmo. 1981. Petunjuk Praktek Bahan Galian Departemen Pendidikan dan Kebudayaan Direktorat Pendidikan menengah Kejuruan. Bagian Proyek Pengadaan Buku Pendidikan Teknologi. Jakarta : Depdikbud, hal 40.
Szostak R., (1992) , Handbook of molecular sieves, Van Nostrand Reinhold Press, New York.
Yusnimar, dkk, (2009), Proses Bleaching Cpo: Pengaruh Ukuran Partikel Bentonit Dn Suhu Aktivasi Terhadap Daya Serap Bentonit. Seminar
