EXPELLER PRESSING EXTRACTOR DENGAN TIPE SIRKULASI PELARUT

(1)

perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id

i

LAPORAN TUGAS AKHIR

EXPELLER PRESSING EXTRACTOR

DENGAN TIPE SIRKULASI PELARUT

Disusun Oleh:

DIAN HAPSARI I 8307056

HERI BUDI SETIYAWAN I 8307062

PUJI HANDAYANI I 8307081

RUSMELANI I 8307084

PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA

JURUSAN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SEBELAS MARET

SURAKARTA

(2)

ii

ABSTRACT

DIAN HAPSARI, HERI BUDI SETIYAWAN, PUJI HANDAYANI,

RUSMELANI, 2010. FINAL PROJECT REPORT “EXPELLER PRESSING EXTRACTOR WITH SOLVENT SIRCULATION TYPE”. CHEMICAL ENGINEERING DIPLOMA III PROGRAM, FACULTY OF ENGINEERING, SEBELAS MARET UNIVERSITY

Most of the ginger products are exported to other countries in the form of fresh ginger, processed ginger (dry or pickle), attire oil or oleoresin. Oleoresin is very useful in food and drinks industry. It is used as a flavor in foods and drinks. Oleoresin can be found by mechanic pressing and extraction. The objective of this final project is to make an extractor by using expeller pressing system. It is done to get oleoresin in the red ginger. The specal quality of this system is extraction can be processed in confornity with the size reduction of materials.

Extractor by using expeller pressing system consists of a chain of components; they are screw conveyor to take the material by pushing and reduction the raw material size, pully and v-belt component to continue the energy, electric motor to move the pully and v-belt, and reducer to reduce the rolling fastness of the motor system.

In this extraction method, the ginger and the etanol are entered together in the same tin on the screw by hopper. The screw is rolling in 75 rpm to destroy the raw material, mix ginger and etanol and also pressing the raw material. Next, the raw material and the ginger extract are kept in the separate vessel to separate the raw material from the extract. Then the extract flow into the heating vessel. It is heated with the electric stove to evaporate and condensed the etanol. The expeller pressing extractor is operated in 30°C with 1 atm pressure.

(3)

iii

KATA PENGANTAR

Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat,

rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas

Akhir ini pada bulan Agustus 2010.

Laporan ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan

studi program Diploma III Jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret

Surakarta.

Tujuan dari penyusunan Laporan Tugas Akhir ini adalah untuk mengevaluasi

pemahaman materi yang diperoleh selama kuliah dan menerapkannya di lapangan.

Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada:

1. Ir. Arif Jumari selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas

Maret Surakarta.

2. Ibu Dwi Ardiana, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Diploma III

Jurusan teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta.

3. Bapak YC. Danarto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah

membantu dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini.

4. Bapak dan Ibu tercinta yang selalu memberikan dukungan dan dorongan.

5. Teman-teman yang telah membantu dalam penyusunan Laporan Tugas

Akhir.

6. Semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu persatu.

Penulis menyadari masih ada kekurangan dalam penyusunan laporan ini,

sehingga Penulis sangat terbuka atas segala kritik dan saran dari berbagai pihak.

Demikian laporan ini dibuat, semoga dapat memberikan manfaat bagi banyak

pihak.

Surakarta, Agustus 2010

(4)

BAB II LANDASAN TEORI A. Tinjauan Pustaka... 3

B. Kerangka Pemikiran... 12

BAB III METODOLOGI A. Alat dan Bahan... 14

B. Lokasi Pembuatan Alat... 14

C. Spesifikasi Alat... 15

D. Langkah Kerja... 16

E. Gambar Desain Expeller Pressing Ekstraktor... 18

(5)

v Lampiran

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Standar Mutu Oleoresin Jahe Menurut EOA... 11

Table 4.1 Data Percobaan Ekstraksi Oleoresin Jahe Dengan Perendaman... 21

Tabel 4.2 Data Percobaan Ekstraksi Oleoresin Jahe Tanpa Perendaman... 21

(6)

vi

DAFTAR GAMBAR

Gambar 2.1 Transmisi Belt... 6

Gambar 2.2 Pully... 7

Gambar 2.3 Counter Bolt... 7

Gambar 2.4 Reducer... 8

Gambar 2.5 Bearing... 8

Gambar 2.6 Motor Listrik... 9

Gambar 3.1 Desain Rangkaian Alat Expeller Pressing Ekstraktor... 18

Gambar 3.2 Screw... 19

Gambar 3.3 Tangki Pemisah... 19

Gambar 3.4 Angsang... 19

Gambar 3.5 Tangki Pemanas... 20

(7)

vii

BAB I

PENDAHULUAN

A. LATAR BELAKANG

Jahe merupakan salah satu komoditas ekspor rempah-rempah Indonesia,

disamping itu juga menjadi bahan baku obat tradisional maupun fitofarmaka, yang

memberikan peranan cukup berarti dalam penyerapan tenaga kerja dan penerimaan

devisa negara. Sebagai komoditas ekspor jahe dikemas berupa jahe segar, asinan

(jahe putih besar), jahe kering (jahe putih besar, kecil dan jahe merah), maupun

minyak atsiri dari jahe putih kecil (jahe emprit) dan jahe merah. Sebagian besar

produk jahe dieskpor keluar negeri dalam bentuk jahe segar, jahe proses (kering atau

pikel), minyak atsiri atau oleoresin.

Oleoresin merupakan campuran resin dan minyak atsiri yang dapat diekstrak

dengan pelarut organik dari berbagai jenis rempah, baik yang berasal dari buah, biji,

daun, kulit maupun rimpang, misalnya jahe,kayu manis, lada, cabe, kapulaga, kunyit,

pala dan vanili.Penggunaan oleoresin siap pakai mempunyai beberapa keuntungan

dibandingkan penggunaan rempah-rempah secara tradisional, terutama untuk

penggunaan dalam skala industri, keuntungan tersebut antara lain:

1) Bahan dapat distandarisasi dengan tepat, terutama flavour dan warnanya sehingga

kualitas produk akhir dapat dikontrol.

2) Bahan lebih homogen dan lebih mudah ditangani.

3) Bahan bebas enzim lipase, bakteri, kotoran atau bahan asing.

4) Bahan mudah didispersikan secara merata ke dalam bahan pangan.

Pelarut organik yang biasa digunakan untuk ekstraksi misalnya etilen diklhorida,

aseton, etanol, metanol, heksan, eter dan isopropyl alkohol. Pemilihan pelarut yang

tepat sangat berpengaruh terhadap kualitas dan kuantitas oleoresin yang diperoleh.

Oleoresin dapat dihasilkandengan ekstraksi pelarut dan dengan menggunakan

metode perkolasi. Caraperkolasi pada prinsipnya adalah dengan menambahkan

pelarut padabahan yang akan diekstrak dengan perbandingan tertentu kemudian

(8)

viii

perkolasi adalah ukuran bahan harus diperkecil terlebih dahulu sebelum proses.

Untuk itu dirancanglah ekstraktor dengan sistem expeller pressing. Kelebihan

ekstraktor dengan sistem ini adalah ekstraksi dapat berlangsung bersamaan dengan

proses pengecilan ukuran.

B. PERUMUSAN MASALAH

Berdasarkan latar belakang yang telah didapatkan diatas,maka timbul masalah

sebagai berikut :

1. Bagaimana perancangan dan dimensi ekstraktor untuk mengambil oleoresin dari

jahe.

2. Bagaimana menentukan rendemen oleoresin dari jahe menggunakan ekstraktor

tersebut.

C. TUJUAN

1. Merancang ekstraktor yang dapat digunakan untuk mengekstraksi oleoresin yang

terkandung pada jahe.

2. Menentukan rendemen oleoresin jahe yang dibuat menggunakan ekstraktor

tersebut.

D. MANFAAT

Bagi mahasiswa :

1. Mahasiswa mampu membuat ekstraktor oleoresin secara efektif.

2. Mahasiswa mampu melakukan ekstraksi terhadap jahe.

3. Dapat menerapkan ilmu teknik kimia yang telah diperoleh.

Bagi masyarakat :

1. Memberikan gambaran tentang ekstraktor oleoresin secara efektif.

(9)

yang diduga mengandung minyak atau lemak. Adapun cara ekstraksi ini

bermacam-macam, yaitu:

1. Rendering

Rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak dari bahan

yang diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar air yang tinggi. Pada

semua cararendering, penggunaan panas adalah suatu hal yang spesifik yang

bertujuan untuk mengumpulkan protein pada dinding sel bahan dan untuk memecah

dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus oleh minyak atau lemak yang

terkandung didalamnya.

Menurut pengerjaannya rendering dibagi dalam dua cara, yaitu:

a. Wet rendering

Wet rendering adalah proses rendering dengan penambahan sejumlah air

selama berlangsungnya proses tersebut. Cara ini dikerjakan pada ketel yang terbuka

atau tertutup dengan menggunakan temperatur yang tinggi serta tekanan 40-60

pound tekanan uap (40-60 psi). Penggunaan temperatur rendah dalam proses wet

rendering dilakukan jika diinginkan flavor netral dari minyak atau lemak.

b. Dry rendering

Dry rendering adalah cara rendering tanpa penambahan air selama proses

berlangsung. Dry rendering dilakukan dalam ketel terbuka dan dilengkapi dengan

steam jacket dan serta alat pengaduk (agitator).

2. Pengepresan Mekanik (Mechanical Expression)

Pengepresan mekanis merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak,

terutama untuk bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan untuk

memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70 %). Pada

(10)

x

lemak dipisahkan dari bijinya.Perlakuan pendahuluan tersebut mencakup pembuatan

serpih, perajangan dan penggilingan serta pemasakan.

Dua cara yang umum dalam pengepresan mekanik yaitu:

a. Pengepresan hidraulik (hydraulic pressing)

Pada cara hydraulic pressing bahan dipress dengan tekanan sekitar 2000

pound/inch2 (140,6 kg/cm2 = 136 atm). Banyaknya minyak atau lemak yang dapat

diekstraksi tergantung dari lamanya pengepresan, tekanan yang dipergunakan serta

kandungan minyak dalam bahan asal.Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa

pada bungkil bervariasi sekitar 4-6 % tergantung dari lamanya bungkil dibawah

tekanan hidroulik.

b. Pengepresan berulir (expeller pressing)

Expeller pressing adalah sebuah metode atau cara memisahkan bahan-bahan

kimia dimana ekstrak secara mekanik dipisahkan dari bahan dasar dalam suatu

proses dibawah tekanan tinggi.

Cara expeller pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari

proses pemasakan atau tempering. Akan tetapi pada alat yang kami buat tidak

memerlukan pemasakan atau pemanasan pada bahan yang akan diumpankan.

Keunggulan dari alat yang kami buat dengan sistem expeller pressing adalah:

- Ekstrak yang dihasilkan tidak mengalami perubahan persenyawaan.

- Dapat digunakan untuk mengekstrak bahan yang bersifat keras.

- Bentuk alat sederhana.

- Dapat mengolah berbagai tipe buah atau kulit dari tumbuh-tumbuhan. 3. Ekstraksi dengan pelarut (Solvent extraction)

Prinsip dari proses ini adalah ekstraksi dengan melarutkan minyak dalam

pelarut minyak dan lemak. Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak

yang rendah yaitu sekitar 1% atau lebih rendah, dan mutu minyak kasar yang

dihasilkan cenderung menyerupai hasil dengan cara expeller pressing, karena

sebagian fraksi bukan minyak akan ikut terekstraksi. Pelarut minyak atau lemak yang

bisa dipergunakan dalam proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum

(11)

xi

diperhatikan bahwa jumlah pelarut menguap atau hilang tidak boleh lebih dari 5%.

Bila lebih, seluaruh sistem solvent extraction perlu diteliti lagi (Ketaren,2004).

Suatu ekstraksi biasanya melibatkan tahap-tahap berikut :

a. Mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut dan membiarkannya saling berkontak,

dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi pada bidang antar

muka bahan ekstraksi dan pelarut.

b. Pemisahan larutan ekstrak dari rafinat (bahan ekstraksi setelah diambil ekstrak)

kebanyakan dengan cara penjernihan atau filtrasi.

c. Mengisolasi ekstrak dari larutan ekstrak dan mendapatkan kembali pelarut,

umumnya dilakukan dengan menguapkan pelarut. Dalam hal-hal tertentu, larutan

ekstrak dapat diolah lebih lanjut atau diolah setelah dipekatkan.

Adapun syarat pemilihan pelarut, antara lain :

a. Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen-

komponen lain dari bahan ekstraksi.

b. Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar

(kebutuhan pelarut lebih sedikit).

c. Pada ekstraksi cair-cair pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi.

d. Sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang besar antara pelarut dan

bahan ekstraksi.

e. Pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada

komponen-komponen bahan ekstraksi.

f. Pelarut dan ekstrak harus mempunyai selisih titik didih yang besar.

Karena hampir tidak ada pelarut yang memenuhi semua syarat diatas, maka

untuk setiap proses ekstraksi harus dicari pelarut yang sesuai. Beberapa pelarut yang

terpenting adalah : air, asam-asam organik dan anorganik, hidrokarbon jenuh, toluen,

karbon disulfit, eter, aseton, hidrokarbon yang mengandung khlor, isopropanol dan

etanol (Bernasconi, 1995).

· Expeller Pressing

Expeller Pressing adalah suatu alat ekstraksi secara mekanik. Alat ini terdiri

dari screw (pita ulir) yang disusun dengan perbedaan diameter pada porosnya.

(12)

xii

untuk menurunkan kecepatan motor penggerak, kemudian dihubungkan dengan

v-belt yang akan meneruskan daya ke poros sehingga screw dapat berputar.

a. Transmisi

Transmisi adalah pemindahan daya dari mesin sebagai sumber daya diteruskan

kepada mesin penambah sumber daya yang disesuaikan dengan kebutuhan yang kita

perlukan.

Keuntungan dari sistem transmisi sabuk antara lain:

· Pemindahan tenaga berlangsung secara elastis

· Tidak berisik

· Dipandang dari segi konstruksi dan pembuatan lebih mudah dan murah Kerugian dari sistem transmisi anara lain:

· Slip mengakibatkan rasio angka putar tidak konstan

· Diukur dari besarnya tenaga yang ditransmisikan memerlukan dimensi atau ukuran yang lebih besar daripada sistem roda gigi atau rantai

Dalam perancangan ini menggunakan jenis transmisi sabuk dan dipakai pully

yang berputar dengan arah yang sama pada poros dimana pully yang terpasang

mempunyai garis sumbu yang sejajar dan horisontal tetapi dapat juga dipakai poros-poros vertikal maupun miring.

Untuk sabuk dipilih bahan dari karet karena tahan terhadap pengaruh kimiawi.

Dengan jalan divulkanisir, karet sintesis sebagai lapisan luar (lapisan penutup) maka

diperoleh sabuk yang tahan oli maupun bensin, tahan tanpa turunnya kekuatan tarik

maupun ke-elastisannya. Untuk mengurangi slip yang mengakibatkan rasio angka

putar tidak konstan maka digunakan 2 buah sabuk dengan tipe B dengan rasio 1:1

(Sularso,2002).

Gambar 2.1 Transmisi Belt

(13)

xiii

Pully adalah salah satu komponen pendukung bagian mesin yang berputar atau

sebagai transmisi daya, berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen mesin

seperti roda gigi. Pully harus bisa menerima beban tarik dan puntiran (Khurmi and

Gupta,2002).

Gambar 2.2 Pully

c. Counter bolt (Pasak)

Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian

mesin seperti roda gigi, sporket, pully coupling dan lain sebagainya. Dalam

perencanaan, pasak yang digunakan yaitu pasak benam karena mesin ini

menggunakan pully dan juga dapat meneruskan momen yang besar, selain itu

pengambilan pasak lebih mudah. Dengan adanya pasak maka daya dapat

ditransmisikan dari poros ke elemen mesin tersebut atau sebaliknya, tidak terjadi

gerakan relatif antara poros dan elemen mesin tersebut (Sularso,2002).

Gambar 2.3 Counter Bolt

d. Reducer

Reducer adalah suatu alat yang digunakan untuk mengubah putaran tinggi

menjadi putaran yang lebih rendah melalui rangkaian gigi reduksi

(14)

xiv

Gambar 2.4 Reducer

e. Bantalan (Bearing)

Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu pada poros beban sehingga

putaran atau gerak bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan tahan

lama. Bantalan jenis gelinding, dimana pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding

antar bagian yang berputar dengan yang diam. Melalui elemen gelinding seperti bola

atau peluru dan rol jarum, pada perancangan ini bantalan yang digunakan adalah

bantalan bola. Karena bantalan lebih kuat menerima beban aksial dan biasanya

bantalan mudah didapat.

Gambar 2.5 Bearing

f. Motor Listrik

Motor listrik adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik

menjadi tenaga gerak atau mekanik, dimana tenaga gerak itu berupa putaran daripada

rotor. Berdasarkan arusnya, motor listrik ada 2 jenis yaitu motor arus bolak-balik dan

(15)

xv

Gambar 2.6 Motor Listrik

· Oleoresin

Oleoresin berasal dari kata oleo yang berarti minyak dan resin yang berarti

gum (kamus besar bahasa Indonesia). Oleoresin didefinisikan sebagai campuran

minyak dan resin atau gum yang diperoleh dari hasil ekstraksi, pemekatan dan

standarisasi minyak atsiri (Hidayat,2009).

Oleoresin adalah suatu senyawa yang menyatakan rasa sesungguhnya atau

suatu senyawa yang mengandung komponen yang lengkap dari suatu tanaman.

Oleoresin mengandung minyak atsiri dan resin serta komponen-komponen lainnya

dengan rasa dan bau sesuai sumbernya seperti: cabe, merica, vanili, jahe, dan lain-

lain. Oleoresin umumnya digunakan dalam industri kembang gula, es krim dan

industri bahan makanan lainnya, industri farmasi dan industri kosmetik.

Oleoresin dapat berbentuk cairan pekat, semipadat dan pasta. Karakteristik

sifat organoleptik oleoresin ditentukan oleh komposisi minyak atsiri yang terdapat di

dalamnya. Oleoresin yang baru diekstrak biasanya berbentuk cairan pekat namun setelah dibiarkan beberapa hari oleoresin tersebut berubah bentuk menjadi pasta

bahkan dapat berbentuk padat. Hal ini disebabkan oleh reaksi resinifikasi

(polimerisasi). Reaksi resinifikasi dapat dihambat dengan menambahkan propilen

glikol atau gliserin pada produk akhir.

Kualitas oleoresin ditentukan oleh adanya senyawa pemberi cita rasa dan

aroma serta intensitas. Intensitas cita rasa oleoresin 5-40 kali lebih kuat daripada

bahan aslinya, derajat konsentrasi oleoresin dipengaruhi oleh persentase senyawa

yang dapat diekstrak. Oleoresin stabil jika disimpan pada temperatur kamar.

Oleoresin mempunyai kandungan air yang rendah sehingga dapat meminimalkan

(16)

xvi

Beberapa keuntungan lain penggunaan oleoresin antara lain yaitu :

1. Flavor dan warna yang diperoleh lebih seragam.

2. Bahan dapat distandarisasi dengan tepat, terutama berkaitan dengan rasa, aroma

dan warna.

3. Bersih dan bebas dari kontaminasi mikroba serangga dan kontaminan lainnya.

4. Bebas enzim dan mengandung antioksidan alami.

5. Kadar air sangat rendah.

6. Mempunyai massa simpan yang lama dalam kondisi penyimpanan normal.

7. Bahan mudah dicampur merata ke dalam bahan makanan dan minuman.

8. Menghemat ruang penyimpanan dibandingkan dengan menyimpan rempah

rempah segar.

Selain memiliki banyak keuntungan, oleoresin juga mempunyai beberapa kelemahan

yaitu:

1. Wujudnya sangat kental dan kadang-kadang lengket sehingga sulit untuk

ditimbang dengan tepat serta mudah lengket pada wadahnya

2. Rasa dan aroma dari oleoresin dipengaruhi oleh asal dan kualitas bahan bakunya

3. Masih terdapat sejumlah tanin didalamnya

4. Jika tidak dilakukan pengontrolan yang baik pada proses ekstraksinya, maka

kemungkinan terkandungnya pelarut dalam jumlah yang melebihi batas dapat

terjadi.

Dalam dunia perdagangan kualitas oleoresin telah diatur oleh The Essential Oil

Association of America (EOA). Standar mutu oleoresin jahe menurut EOA dapat

dijelaskan sebagai berikut :

Tabel 2.1 Standar Mutu Oleoresin Jahe menurut EOA

No Karakteristik Range

(17)

xvii

2. SpesifikGrafity pada 25°C 0,9286 – 1,086

(Rezvani,2008)

2.1.4 Jahe

Tanaman Jahe dibedakan menjadi 3 jenis berdasarkan ukuran, bentuk dan

warna rimpangnya. Umumnya dikenal 3 varietas jahe, yaitu: jahe putih besar, jahe

putih kecil, jahe merah.

1. Jahe Putih Besar (Jahe Gajah atau Jahe Badak)

Jahe putih besar (Z. officinale var. officinarum) mempunyai rimpang besar

berbuku, berwarna putih kekuningan dengan diameter 48,47-8,50 cm, aroma kurang

tajam, tinggi dan panjang rimpang 6,20-11,30 cm dan 15,83-2,75 cm, warna daun

hijau muda, batang hijau muda dengan kadar minyak atsiri didalam rimpang

0,82-2,8%. Rimpangnya lebih besar dan gemuk, ruas rimpangnya lebih menggembung

dari kedua varietas lainnya. Jenis jahe ini bisa dikonsumsi baik saat berumur muda

maupun berumur tua, baik sebagai jahe segar maupun jahe olahan.

2. Jahe Putih Kecil (Jahe Sunti atau Jahe Emprit)

Jahe putih kecil (Z.officinale var. amarum) mempunyai rimpang kecil

berlapis-lapis, aroma tajam, berwarna putih kekuningan dengan diameter 3,27-4,05 cm, tinggi

dan panjang rimpang 6,38-11,10 cm dan 6,13-31,70 cm, warna daun hijau muda,

batang hijau muda dengan kadar minyak atsiri 1,50-3,50%. Ruasnya kecil, agak rata

dan sedikit menggembung.Jahe ini dipanen setelah berumur tua.Kandungan minyak

atsirinya lebih besar dari pada jahe gajah, sehingga rasanya lebih pedas. Disamping

seratnya tinggi, jahe ini cocok untuk ramuan obat-obatan atau untuk diekstrak

oleoresin dan minyak atsirinya.

3. Jahe merah

Jahe merah (Z. officanale var. rubrum) mempunyai rimpang kecil berlapis,

aroma sangat tajam, berwarna jingga muda sampai merah dengan diameter 4,20-4,26

cm, tinggi dan panjang rimpang 5,26-10,40 cm dan 12,33-12,60 cm, warna daun

hijau muda, batang hijau kemerahandengan kadar minyak atsiri 2,58-3,90%.

Rimpangnya berwarna merah dan ukurannya lebih kecil dari pada jahe putih kecil.

(18)

xviii

kandungan minyak atsiri yang sama dengan jahe kecil, sehingga cocok untuk ramuan

obat-obatan (Rezvani, 2008).

B. KERANGKA PEMIKIRAN

· Proses Pembuatan Expeller Pressing Ekstraktor

Bahan yang akan diambil ekstraknya adalah jahe dengan pelarut etanol.Metode

ekstraksi yang dipakai adalah pengepresan jahe yang dicampur pelarut dengan

expeller pressing ekstraktor.

Mempertimbangkan hal di atas maka alat yang digunakan adalah ekstraktor

dengan screw berulir untuk tempat ekstraksi dengan carapengepresan terhadap bahan

yang dicampur pelarut untuk diperoleh ekstrak jahe. Kemudian ekstrak jahe yang

telah diperoleh dialirkan ke tangki yang terdapat angsangan untuk memisahkan

larutan ekstrak dengan ampas jahe. Selanjutnya larutan ekstrak yang sudah terpisah

dari ampasnya mengalirkan ke tangki berikutnya untuk memisahkan pelarut dan

oleoresin dengan cara pemanasan agar pelarut menguap. Dibagian tengah tangki

terdapat alat pengukur suhu agar dapat mengontrol suhu sesuai yang dikehendaki.

Pelarut kemudian dikondensasikan agar dapat digunakan kembali untuk proses

ekstraksi berikutnya.

Bahan stainlees steel dipilih karena bahan tersebut tahan panas, tidak mudah

berkarat dan kuat. Sehingga oleoresin yang diperoleh kualitasnya tinggi.

· Proses Pengerjaan

(19)

xix

Menentukan bahan dan model screw

Membuat tangki pemisah dan tangki pemanas

Membuat laporan

Menguji kerja Expeller Pressing Ekstraktor Merangkai alat

Membuat Expeller Pressing

Menentukan kecepatan putar screw dan daya motor

Menentukan kapasitas tangki pemisah dan tangki pemanas

(20)

xx

BAB III

METODOLOGI

A.ALAT DAN BAHAN

1. Alat yang digunakan :

1. Las listrik 8. Bor besi

2. Plat Stainless steel 11. Pipa tembaga

3. Plat alumunium 12. Pully

4. Drum 13. Karet

Karena keterbatasan tenaga dan peralatan yang dimiliki oleh mahasiswa maka

(21)

xxi

Widjaya. Pengujian alat dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia

Universitas Sebelas Maret.

- Fungsi : Memberi tekanan pada bahan dan mendorong bahan

keluar

- Fungsi : Menurunkan kecepatan putaran motor penggerak

4. Tangki pemisah

- Type : Silinder vertical

- Bahan : Alumunium

- Tebal : 0,5 mm

- Diameter : 19 cm

- Tinggi : 24 cm

- Fungsi : Memisahkan larutan ekstrak dari ampas jahe

5. Tangki pemanas

- Type : Silinder vertikal

(22)

xxii

- Tebal : 0,3 mm

- Diameter : 19 cm

- Tinggi : 30 cm

- Fungsi : Memanaskan larutan ekstrak

6. Tangki pendingin

- Bahan : Drum

- Diameter : 35 cm

- Tinggi : 42 cm

- Tebal : 0,5 cm

- Fungsi : Tempat fluida dingin

7. Pipa kondenser

- Bentuk : Spiral

- Bahan : Tembaga

- Diameter : 1,27 cm

- Panjang : 400 cm

- Fungsi : Mengkondensasikan uap etanol

8. Tamgki penampung kondensat

- Bahan : Plastik

- Diameter : 25 cm

- Tinggi : 25 cm

- Fungsi : Menampung hasil kondensasi uap etanol

D. LANGKAH KERJA

· Langkah kerja pembuatan alat

· Pembuatan Barrel

a. Memotong pipa Stainless steel sepanjang 70 cm

b. Mengelas pipa dengan Bearing

c. Memasukkan screw ke dalam cassing pipe

(23)

xxiii · Pembuatan Hopper

a. Memotong plat Stainless steelberbentuk trapesium sebanyak 4 buah

b. Mengelas plat yang telah dipotong tadi pada casing

· Pemasangan motor dan reducer

a. Memasang motor dan reducer pada dudukannya

b. Memasang V-belt pada pully motor dan reducer

· Pembuatan tangki pemisah

a. Memotong lembaran aluminium dengan ukuran panjang 60cm dan lebar

24cm.

b. Menyambungkan ujung-ujung plat aluminium dengan bentuk tabung

silinder berdiameter 19 cm dan tinggi 24 cm.

c. Memasang angsang ke dalam tangki pemisah.

· Pembuatan tangki pemanas

a. Memotong lembaran stainless steel dengan ukuran panjang 60cm dan lebar

24cm.

b. Menyambungkan ujung-ujung plat stainless steel dengan bentuk tabung

silinder berdiameter 19 cm dan tinggi 30 cm.

· Pembuatan tangki kondenser

a. Menyiapkan semua rangkaian alat Expeller Pressing Ekstraktor, bahan baku

(24)

xxiv

b. Menghidupkan screw lalu memasukkan bahan dan pelarut kedalam srcew

tersebut.

c. Screw akan berputar dengan kecepatan 75 rpm, menghancurkan umpan dan

mencampur jahe dengan etanol serta mengepres bahan.

d. Menampung ampas dan ekstrak jahe di tangki pemisah selanjutnya ampas

akan tertahan di atas angsang dan ekstrak jahe mengalirkan ke tangki

pemanas.

e. Menghidupkan kompor listrik agar pelarutnya menguap dan diperoleh

oleoresin di dasar tangki pemanas.

f. Menampung hasil kondensasi pelarut di tangki penampung kondensat.

g. Memompa kondensat ke dalam screw.

E. GAMBAR DESAIN EXPELLER PRESSING EKSTRAKTOR

.

2. Reduceer 10. Angsang

3. V – belt 11. Tangki pemanas

3. Pully 12. Tangki kondenser

4. Motor 13. Tangki penampung kondensat

(25)

xxv 3,8 cm

cm _4,9o

5. Screw 14. Kompor listrik

6. Tangki pemisah 15. Pompa

7. Kaca penduga

Gambar 3.1 Desain Rangkaian Alat Expeller Pressing Ekstraktor

Gambar 3.2 Screw 5,1 cm

2,3 cm

70 cm

24 cm

Gambar 3.3 Tangki Pemisah 19 cm

14 cm

(26)

xxvi

Gambar 3.4 Angsang

Gambar 3.5 Tangki kondenser 30 cm

19 cm

Gambar 3.5 Tangki Pemanas

D = ½ inchi P = 400 cm

(27)

xxvii

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Hasil Percobaan

Tabel 4.1 Data percobaan ekstraksi oleoresin jahe dengan perendaman

No Berat jahe

Table 4.2 Data Percobaan ekstraksi oleoresin jahe tanpa perendaman

No Berat jahe

Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah ekstraksi oleoresin

jahe dengan pelarut etanol menggunakan Expeller Pressing Ekstraktor.Pada

metode ekstraksi ini, jahe dan etanol dimasukkan ke screw melalui hopper

secara bersamaan.Berikutnya ampas dan ekstrak jahe tertampung dalam

tangki pemisah sehingga ampas akan tertahan di angsang dan ekstrak

mengalir ke tangki pemanas. Di dalam tangki pemanas ekstrak dipanaskan

dengan kompor listrik untuk menguapkan etanol kemudian dikondensasikan

(28)

xxviii

Expeller Pressing Ekstraktor dibuat dengan kapasitas 1 kg jahe dan 6

liter etanol. Kapasitas tersebut dibuat berdasarkan perbandingan optimum

jahe dan pelarut yaitu 1:5. Tetapi pada prakteknya, ekstraktor hanya

digunakan dengan kapasitas 500 gram dan variasi pelarut 1 – 2 liter.Hal ini

dikarenakan sambungan pada tangki pemisah dan ruang gas di tangki

pemanas tidak sanggup menahan beban sesuai kapasitas desain.

Pada percobaan denganperendaman menggunakan 1 liter etanol,

diperoleh oleoresin sebanyak 15,94 gram, dengan 1,5 liter etanol, diperoleh

21,66 gram dan dengan 2 liter etanol diperoleh oleoresinsebanyak 26,95

gram. Sedangkan pada percobaan tanpa perendaman dengan 1 liter etanol

diperoleh oleoresin sebanyak 13,77 gram, dengan 1,5 liter etanol, diperoleh

16,18 gram, dan dengan 2 liter etanol diperoleh oleoresin sebanyak 18,74

gram Berdasarkan hasil tersebut dapat diketahui hubungan antara jumlah

pelarut dengan oleoresin yang dihasilkan. Semakin banyak pelarut, maka

oleoresin yang diperoleh juga semakin banyak.Hal ini terjadi karena pelarut

yang sedikitakan lebih cepat jenuh dantidak dapat mengekstrak oleoresin lagi

di dalam bahan sehingga oleoresin yang dihasilkan hanya sedikit. Selain itu

perendaman juga akan menambah hasil oleoresin karena waktu kontak

pelarut dan bahan lebih lama sehingga lebih banyak oleoresin yang

terekstrak.

Pada ekstraksi dengan perendaman menggunakan 1 liter etanol

diperoleh rendemen sebesar 3,19%, dengan 1,5 liter rendemen sebesar 4,33%,

dan dengan 2 liter etanol diperoleh rendemen sebesar 5,38%. Sedangkan pada

percobaan tanpa perendaman dengan 1 liter etanol diperoleh rendemen

sebesar 2,75%, dengan 1,5 liter etanol diperoleh rendemen 3,23% dan dengan

2 liter etanol diperoleh rendemen sebesar 3,75%.Dari hasil tersebut dapat

diketahui bahwa rendemen terbesar diperoleh pada ekstraksi dengan

perendaman menggunakan 2 liter etanol, yaitu sebesar 5,38%. Menurut

referensi rendemen oleoresin dalam jahe merah adalah 10,6 %. Rendemen

(29)

xxix

yang menyebabkan luas bidang kontak tidak maksimal sehingga rendemen

yang diperoleh kecil.

Dari hasil analisa dapat diketahui densitas dan indeks bias oleoresin

hasil percobaan telah sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan oleh The

Essential Oil Association of America (EOA).Hal ini berarti ekstraktor telah

berhasil dibuat dan bekerja dengan baik menghasilkan oleoresin sesuai

(30)

xxx

BAB V

PENUTUP

A. KESIMPULAN

1. Ekstraktor telah berhasil dibuat dan diuji coba untuk mengekstraksi jahe.

Ekstraktor ini dapat dioperasikan dengan baik sertadapat menghasilkan oleoresin

dari bahan baku 50 gram jahe/ menit dengan pelarut etanol.

2. Tabel 5.1 Data hasil percobaan dengan 500 gr jahe merah :

Jumlah pelarut

Semakin banyak pelarut maka oleoresin yang dihasilkan juga semakin

banyak.Selain itu perendaman juga akan menambah hasil oleoresin.

3. Oleoresin yang dihasilkan telah sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan oleh

The Essential Oil Association of America (EOA).

B.SARAN

Dengan perancangan alat ekstraktor ini didapatkan oleoresin jahe yang sesuai

standar. Untuk lebih memaksimalkan pengoperasian ekstraktor sebaiknya dilakukan

kegiatan sebagaiberikut:

1. Agar ukuran bahan dapat seragam dan lebih kecil, sebaiknya sepanjang lorong

screw ditambahkan gerigi.

2. Pada v-belt sebaiknya diberi penutup agar tidak membahayakan pada saat

pengoperasian.

3. Menambahkan pipa pemasukkan pelarut di bagian tengah screw agar pelarut dapat

(31)

xxxi

DAFTAR PUSTAKA

Bernasconi, G., 1995, ”Teknologi Kimia”, Erlangga, Jakarta.

Hidayat, C.H.N., 2009, ”Teknologi Pengolahan Oleoresin”,

www.cecepharisnurhidayat.blogspot.com

Ketaren, S., 2004, ”Minyak danLemak Pangan”, UI Press, Jakarta.

Khurmi, R.S. and Gupta, J.K., 2002, “Machine Design”, S. Chad & Company LTD,

Ram Nagar-New Dehli.

Rezvani, 2008, “Gambaran Umum Isolasi Oleoresin Dari Jahe Secara Ekstraksi”,

www.rezvani.blog.friendster.com

Sularso, 2002, “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”, PT Pradya

Paramita, Jakarta.