PENENTUAN KADAR KAROTEN DI DALAM CPO DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS
KARYA ILMIAH
ARY ANDIKA BARUS 142401221
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2017
i
PENENTUAN KADAR KAROTEN DI DALAM CPO DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat memperoleh Ahli Madya
ARY ANDIKA BARUS 142401221
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN 2017
ii
PERSETUJUAN
Judul : Penentuan Kadar Karoten Di Dalam CPO Dengan Metode Spektrofotometri UV-Vis
Kategori : Tugas Akhir
Nama : Ary Andika Barus
Nomor Induk Mahasiswa : 142401221 Program Studi : D-3 KIMIA
Departemen : KIMIA
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juli 2017
Disetujui Oleh :
Ketua Program Studi D-3 Kimia Dosen Pembimbing
Dr. Minto Supeno, MS Dr. Helmina Br Sembiring, M.Si NIP.196105091987031002 NIP. 197602022000122002
Ketua Departemen Kimia FMIPA USU
Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si NIP.197404051999032001
iii
PERNYATAAN
PENENTUAN KADAR KAROTEN DI DALAM CPO DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2017
Ary Andika Barus 142401221
iv
PENGHARGAAN
Salam sejahtera,
Segala puji dan syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa karena telah memberikan kesehatan dan rahmat yang berlimpah kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini.
Karya Ilmiah ini disusun untuk melengkapi persyaratan dalam mencapai gelar Ahli Madya pada Program Studi Diploma 3 Kimia Departemen Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Adapun judul Karya Ilmiah ini ditulis berdasarkan pengamatan penulis selama melaksanakan Praktek Kerja Lapangan (PKL) di PT. PALMCOCO LABORATORIES dengan judul “PENENTUAN KADAR KAROTEN DI DALAM CPO DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS”.
Dalam penyusunan Karya Ilmiah ini penulis banyak menemukan kendala.
Namun berkat bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak, akhirnya penulis dapat mengatasi berbagai kendala tersebut dengan baik. Atas berkat bantuan, bimbingan dan dukungan dari berbagai pihak maka pada kesempatan ini dengan segala ketulusan dan kerendahan hati, penulis mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya kepada :
1. Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku Dekan Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
2. Ibu Dr. Helmina Br Sembiring, M.Si selaku Dosen Pembimbing yang telah tulus memberikan bimbingan serta masukan yang sangat bermanfaat kepada penulis sehingga penulis dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini.
3. Ibu Dr. Cut Fatimah Zuhra, M.Si selaku Ketua Departemen Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
v
4. Bapak Dr. Minto Supeno, MS selaku Ketua Program Studi D3 Kimia Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara.
5. Bapak Zul Alkaf, B.Sc selaku Kepala Laboratorium dan Seluruh pihak di PT. PALMCOCO LABORATORIES yang telah bersedia memberikan fasilitas dan ilmu yang berharga bagi penulis.
6. Seluruh staf pengajar Fakultas Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Khususnya jurusan kimia yang telah mendidik penulis dalam menyelesaikan tugas akhir ini.
7. Keluarga tercinta Ayahanda Bela Barus dan Ibunda Katarina Br Ginting yang telah memberikan Doa, motivasi dan dukungan moril maupun materil dalam menyelesaikan karya ilmiah ini.
8. Seluruh teman-teman D3 Kimia terkhusus buat partner PKL Ajumma dan Ajussi yang selalu ada buat penulis disaat suka maupun duka.
Penulis menyadari sepenuhnya atas kekurangan dan kesalahan Karya Ilmiah ini karena keterbatasan kemampuan, sehingga penulis mengharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun dari semua pihak demi kesempurnaan Karya Ilmiah ini dapat bermanfaat bagi pembaca.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah banyak membantu dalam penyusunan dan penyelesaian Karya Ilmiah ini.
Medan, Juli 2017 Penulis,
Ary Andika Barus
vi
PENENTUAN KADAR KAROTEN DI DALAM CPO DENGAN METODE SPEKTROFOTOMETRI UV-VIS
ABSTRAK
Salah satu kandungan yang terdapat pada Crude Palm Oil (CPO) adalah karoten yang dikenal sebagai pigmen warna jingga. Kadar karoten didasarkan
pada parameter Special prime bleach (SPB) dan Ordinary, dimana kadar karoten yang baik yaitu antara 500-700 ppm. Pelarut yang digunakan untuk menganalisa kandungan karoten yaitu pelarut organik n-heksana. Penentuan kadar karoten pada Crude Palm Olein (CPO) asal Dumai, Siak dan Riau menggunakan alat spektrofotometer pharo 300. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan pada sampel CPO yang berasal dari daerah yang berbeda diperoleh kadar karoten pada CPO asal Dumai adalah 517,16 ppm, CPO asal Siak adalah 543,20 ppm, dan CPO asal Riau adalah 529,11 ppm. Dari data analisis kadar karoten yang dilakukan, diperoleh bahwa kadar karoten dalam CPO asal Dumai, Siak dan Riau masih dalam standar mutu menurut Special prime bleach (SPB) dan Ordinary yaitu antara 500-700 ppm.
Kata kunci : karoten, spektrofotometri, standar mutu.
vii
DETERMINATION OF CAROTENT CONDITIONS IN THE CPO WITH SPECTROFOTOMETRY UV-VIS METHOD
ABSTRACT
The one content which have of Crude Palm Oil (CPO) is caroten which know as orange pigment. Degree of caroten based Special prime bleach (SPB) dan Ordinary parameter, standart degrees of caroten is 500-700 ppm. The analys caroten can use organic solvents are n-hexane. Determination of carotene content of Crude Palm Olein (CPO) from Dumai, Siak and Riau using spectrophotometer pharo 300. From the results of research that has been done on CPO samples coming from different regions, the carotene content of CPO from Dumai is 517,16 ppm, CPO from Siak is 543,20 ppm, and CPO from Riau is 529,11 ppm. From the data analysis of carotene content, it was found that carotene concentration in CPO from Dumai, Siak and Riau was still in the quality standard according to Special Prime bleach (SPB) and Ordinary which is between 500-700 ppm.
Keywords : caroten, spectrofotometry, quality standard.
viii
DAFTAR ISI
Halaman
Persetujuan i
Pernyataan ii
Penghargaan iii
Abstrak v
Abstract vi
Daftar Isi vii Daftar Tabel ix
Daftar Gambar x
Daftar Lampiran xi
BAB 1. PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang 1
1.2 Perumusan Masalah 3
1.3 Tujuan Penelitian 3
1.4 Manfaat Penelitian 3
BAB 2. TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit 4
2.2 Varietas Kelapa Sawit 7
2.3 Taksonomi Kelapa Sawit 10
2.4 Minyak Kelapa Sawit 10
2.4.1. Komposisi Kimia Minyak Kelapa sawit 12 2.4.2. Sifat-sifat Fisik dan Kimia Kelapa Sawit 14
2.4.3. Standar Mutu Minyak Kelapa Sawit 15
2.5 Karotenoid 16
2.5.1. Manfaat Karoten 18
2.5.2. Proses Pemisahan Karoten dari Minyak Kelapa Sawit 20
2.5.3. Vitamin A 21
ix
2.6. Analisa Spektrofotometri 23
2.6.1 Spektrofotometri UV-Visible 24
BAB 3. METODOLOGI PENELITIAN
3.1 Alat 28
3.2 Bahan 28
3.3 Prosedur Penelitian 29
3.3.1. Persiapan Sampel 29
3.3.2. Penentuan Panjang Gelombang (λ) maksimum 29 3.3.3. Penentuan Kadar Karoten dalam CPO Dengan
Pelarut n-Heksana 29
BAB 4. HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Penelitian 31
4.2 Pembahasan 32
BAB 5. KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan 34
5.2 Saran 34
DAFTAR PUSTAKA 35
x
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1. Varietas Kelapa Sawit Berdasarkan Ketebalan Tempurung
dan Daging Buah 9
2.2. Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit Dan Minyak Inti Sawit 13 2.3. Nilai Sifat Fisik-Kimia Minyak Kelapa Sawit dan
Minyak Inti Sawit 14
2.4. Spesifikasi Mutu SPB (Special prime bleach) dan Ordinary 15 4.1. Data Hasil Penelitian Karoten Dalam CPO 31
xi
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
1. Struktur Beta Karoten 17
2. Struktur Retinol (Vitamin A) 22
3. Oven 37
4. Neraca Analitik 37
5. Spektrofotometer UV-Vis 38
xii
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran
1. Kurva Absorbansi VS Panjang Gelombang dengan
Pelarut n-Heksana 36
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Tanama kelapa sawit dapat diolah menjadi minyak kelapa sawit. Minyak itulah yang disebut Crude Palm Oil (CPO). Prospek pasar minyak sawit masih sangat cerah karena masih tingginya permintaan dunia. Permintaan akan produk olahan lainnya pun meningkat. Hal tersebut ditandai dengan luas areal tanaman kelapa sawit yang terus berkembang dengan pesat di Indonesia.
Produk yang dapat dihasilkan dari minyak sawit sangat luas dengan intensitas modal dan teknologi yang bervariasi. Beberapa tahun terakhir ini terlihat semakin berkembangnya jenis indurtri hilir (downstream industry) yang berfungsi menambah barang setengah jadi dan barang jadi untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri maupun ekspor. Beberapa produk yang dihasilkan dari pengembangan minyak sawit, di antaranya minyak goreng, mentega, dan kue/biskuit, bahan industri lain (oleokimia), dan bahan pembuatan biodiesel.
Adapun produk oleokimia-nya, seperti fatty acid, fatty alkohol, glycerine, metalic soap, stearic acid, methyl ester,dan stearin (Pardamean, 2014).
Minyak kelapa sawit akan menjadi komoditas andalan Indonesia dan merupakan sumber devisa negara yang tidak akan pernah kalah bersaing di pasarbebas karena kelapa sawit memiliki karakter yang khas yaitu hanya dapat dikembangkan di daerah beriklim tropis sehingga tidak semua negara dapat mengembangkannya(Hadi,2004).
2
Komoditas minyak kelapa sawit merupakan minyak nabati paling murah karena ketersediaannya juga relatif mudah. Kelapa sawit mempunyai produktivitas lebih tinggi dibandingkan penghasil minyak nabati lainnya sehingga harga produksi menjadi lebih ringan. Masa produksi kelapa sawit yang cukup panjang (25 tahun) turut mempengaruhi ringannya biaya produksi yang dikeluarkan oleh pengusaha. Tanaman kelapa sawit juga paling tahan hama dan penyakit dibandingkan tanaman penghasil minyak nabati lainnya. Kelebihan lain minyak kelapa sawit adalah rendah kolesterol dan tinggi kandungan karotennya (Pardamean, 2014).
Kandungan minor dalam minyak sawit berjumlah kurang lebih 1%, antara lain terdiri dari karoten. Karoten mempunyai nilai lebih yang diketahui meningkatkan kestabilan minyak terhadap oksidasi. Dengan kata lain, keberadaan karoten dalam suatu jenis minyak menyebabkan minyak relatif mudah tengik karena adanya struktur ikatan rangkap pada molekul karoten menyebabkan mudah teroksidasi ketika terkena udara. Selain itu karoten mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai bahan obat anti kanker (Tim Penulis PS, 1992).
Minyak sawit yang berkualitas baik sangat menunjang perdagangan sehingga berpengaruh pada perdagangan ekspor. Oleh karena itu, karoten adalah salah satu faktor penentu minyak sawit, makan dalam hal ini penulis tertarik untuk menganalisa kadar karoten dalam CPO asal Dumai, Siak, dan Riau dengan metode spektrofotometri UV-Visibel.
1.2 Perumusan Masalah
a. Berapakah kadar karoten dalam Crude Palm Oil (CPO) asal Dumai, Siak dan Riau yang dihasilkan telah sesuai dengan standar mutu.
b. Apakah kadar karoten tersebut sesuai dengan standar mutu yang ditentukan.
1.3 Tujuan Penelitian
a. Untuk mengetahui kadar karoten dalam Crude Palm Oil (CPO) asal Dumai, Siak dan Riau.
b. Untuk mengetahui apakah kadar karoten telah sesuai dengan standar mutu yang telah ditentukan.
1.4 Manfaat Penelitian
a. Untuk memberikan informasi tentang kadar karoten dalam Crude Palm Oil (CPO) asal Dumai, Siak dan Riau.
b. Untuk memberikan informasi kepada konsumen manfaat dari karoten.
4
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis quinensis Jacq) merupakan tumbuhan teropis golongan palma yang termasuk tanaman tahunan dan habitat aslinya adalah daerah semak belukar. Kelapa sawit yang sudah dibudidayakan terdiri dari dua jenis: E. Guinensis dan E. Oleifera. Jenis pertama adalah yang pertama kali dibudidayakan sebagai tanaman komersial. Sementara E. Oleifera belakangan ini mulai dibudidayakan untuk menambah keanekaragaman sumber daya genetik.
Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik di daerah tropis pada 15ºLU - 15ºLS dan tumbuh sempurna di ketinggian 0-500 m dari permukaan laut dengan kelembapan 80-90%. Sawit membutuhkan iklim dengan curah hujan stabil, 2000- 2500 mm setahun, yaitu daerah yang tidak tergenang air saat hujan dan tidak kekeringan saat kemarau. Pola curah hujan tahunan memengaruhi perilaku pembangunan dan produksi buah sawit.
Kelapa sawit berbentuk pohon. Tingginya dapat mencapai 24 meter.
Tanaman kelapa sawit memiliki akar serabut yang mengarah ke bawah dan ke samping. Selain itu juga terdapat beberapa akar napas yang tumbuh mengarah ke samping atas untuk mendapatkan tambahan aerasi. Seperti jenis palma lainnya, daun kelapa sawit tersusun majemuk menyirip. Daunnya berwarna hijau tua dan pelepahnya berwarna sedikit lebih muda. Penampilannya agak mirip dengan tanaman salak, hanya saja dengan duri yang tidak terlalu keras dan tajam. Batang
tanaman ini diselimuti bekas pelepah hingga umur 12 tahun. Setelah itu pelepah yang mengering akan terlepas sehingga penampilan menjadi mirip dengan kelapa.
Varietas tanaman kelapa sawit cukup banyak yang sudah dikenal. Jenis varietasnya dapat dibedakan berdasarkan tebal tempurung dan daging buah, atau berdasarkan warna kulit buahnya. Selain itu, dikenal beberapa varietas unggul yang mempunyai beberapa keistimewaan, antara lain mampu menghasilkan produksi yang lebih baik dibandingkan dengan varietas lain.
Kelapa sawit yang dikenal berdasarkan ketebalan cangkang ada tiga jenis, yakni Dura, Pisifera, dan Tenera. Dura merupakan sawit yang buahnya memiliki cangkang tebal, sehingga dianggap memperpendek umur mesin pengolah, namun biasanya tandan buahnya besar-besar dan kandungan minyak per tandannya berkisar 18%. Dari empat pohon induk yang tumbuh di Kebun Raya Bogor, varietas ini kemudian menyebar ke tempat lain antara lain ke negara Timur Jauh dan negara jiran Malaysia.
Pisifera memiliki buah yang tidak memiliki cangkang, namun bunga betinanya steril sehingga sangat jarang menghasilkan buah. Tenera adalah persilangan antara induk Dura dan jantan Pisifera. Jenis ini dianggap bibit unggul sebab memelngkapi kekurangan masing-masing induk dengan sifat cangkang buah tipis namun bunga betinanya tetap fertil. Beberapa tenera unggul memiliki persentase daging per buah yang bisa mencapai 90% dan kandungan minyak per tandan yang dapat mencapai 28%.
Tanaman kelapa sawit memiliki bunga jantan dan betina yang terpisah namun berada pada satu pohon (monoecious diclin) dan memiliki waktu pematangan berbeda sehingga sangat jarang terjadi penyerbukan sendiri. Bunga
6
jantan memiliki bentuk lancip dan panjang sementara bunga betina terlihat lebih besar dan mekar (Sibuea, 2014).
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ) adalah tanaman berkeping satu yang termasuk dalam famili Palmae. Nama genus Elaeis berasal dari bahasa Yunani Elaion atau minyak, sedangkan nama spesies Guinensis berasal dari kata Guinea, yaitu tempat di mana seorang ahli bernama Jacquin menemukan tanaman
kelapa sawit pertama kali di pantai Guinea. Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik pada daerah beriklim tropis dengan curah hujan 2000 mm/tahun dan kisaran suhu 22º-32ºC (Ketaren, 1986).
Kelapa sawit merupakan tumbuhan tropis yang diperkirakan berasal dari Nigeria (Afrika Barat) karena pertama kali ditemukan di hutan belantara negara tersebut. Kelapa sawit pertama masuk ke Indonesia pada tahun 1848, dibawa dari Maurititus dan Amsterdam oleh seorang warga Belanda.
Bibit kelapa sawit yang berasal dari kedua tempat tersebut masing-masing berjumlah dua batang dan pada tahun itu juga ditanam di Kebun Raya Bogor.
Hingga saat ini, dua dari empat pohon tersebut masih hidup dan diyakini sebagai nenek moyang kelapa sawit yang ada di Asia Tenggara. Sebagian keturunan kelapa sawit dari Kebun Raya Bogor tersebut telah diintroduksi ke Deli Serdang (Sumatera Utara) sehingga dinamakan varietas Deli Dura (Hadi, 2004).
Kelapa sawit merupakan tanaman tropis penghasil miyak nabati yang hingga saat ini diakui paling produktif dan ekonomis dibandingkan tanaman penghasil minyak nabati lainnya, misalnya kedelai, kacang tanah, kelapa, bunga matahari, dan lain-lain (Hadi, 2004).
Jika dibandingkan dengan minyak nabati lainya, minyak kelapa sawit memiliki keistimewaan tersendiri, yakni rendahnya kandungan kolesterol dan dapat diolah lebih lanjut menjadi suatu produk yang tidak hanya dikonsumsi untuk kebutuhan pangan (minyak goreng, margarin, vanaspati, lemak, dan lain- lain), tetapi jika untuk memenuhi kebutuhan nonpangan (gliserin, sabun, deterjen, BBM, dan lain-lain) (Hadi, 2004).
2.2 Varietas Kelapa Sawit
Ada beberapa varietas tanaman kelapa sawit yang telah dikenal. Varietas- varietas itu dapat dibedakan berdasarkan tebal tempurung dan daging buah atau berdasarkan warna kulit buahnya. Selain varietas-varietas tersebut, ternyata dikenal juga beberapa varietas unggul yang mempunyai beberapa keistimewaan, antara lain mampu menghasilkan produksi yang lebih baik dibandingkan dengan varietas lain (Tim Penulis PS, 1992).
Berdasarkan tebal tipisnya tempurung (epikarp), kelapa sawit dibedakan menjadi lima varietas utama, yaitu :
a. Varietas Dura
Tempurung cukup tebal (2 – 8 mm), daging buah tipis, persentase daging buah terhadap buah 35 – 50%, inti buah (kernel) besar, tetapi kandungan minyaknya rendah. Dalam berbagai persilangan untuk menghasilkan varietas baru, varietas Dura selalu dijadikan sebagai tanaman betina (ibu) oleh pusat-pusat penelitian atau produsen benih.
8
b. Varietas Psifera
Tempurung sangat tipis, bahkan hampir tidak ada. Daging buah tebal, inti buah sangat kecil. Kandungan minyak pada daging buah cukup tinggi karena sabutnya (daging) tebal, tetapi kandungan minyak inti rendah karena ukuran kernelnya sangat kecil. Dalam persilangan untuk menghasilkan varietas baru, varietas Psifera dijadikan sebagai tanaman pejantan (bapak) atau sebagai penghasil tepung sari.
c. Varietas Tenera
Merupakan hasil persilangan antara varietas Dura (D) dan varietas Psifera (P) sehingga sifat-sifat morfologi dan anatomi varietas ini (D x P) merupakan perpaduan antara kedua sifatinduknya, yaitu Dura sebagai ibu dan Psifera sebagai bapak. Tebal tempurung varietas Tenera adalah 0,5 – 4,0 mm, persentse daging buah terhadap buah 60 – 90%, kandungan minyak daging buah 18 – 23%, dan kandungan minyak inti 5%.
d. Varietas Macro Carya
Daging buah sangat tipis, tempurung sangat tebal (4 - 5 mm).
e. Varietas Dwikka Wakka
Dwikka Wakka mempunyai ciri yang khas, yaitu daging buahnya (sabut) berlapis dua. Oleh karena itu ia disebut Dwikka.
Varietas kelapa sawit berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah dapat dilihat pada Tabel 2.1 berikut ini.
Tabel 2.1. Varietas Kelapa Sawit Berdasarkan Ketebalan Tempurung Dan Daging Buah
Varietas Deskripsi
Dura - Tempurung tebal (2-8mm)
- Tidak terdapat lingkaran serabut pada bagian luar tempurung
- Daging buah relatif tipis, yaitu 35-50% terhadap buah - Kernel (daging biji) besar dengan kandungan minyak
rendah
- Dalam persilangan, dipakai sebagai pohon induk betina Psifera - Ketebalan tempurung sangat tipis, bahkan hampir tidak
ada
- Daging buah tebal, lebih tebal dari daging buah Dura yaitu 91-97%
- Daging biji sangat tipis
- Tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan jenis lain dan dipakai sebagai pohon induk jantan
Tenera - Hasil persilangan dari Dura dan Psifera - Tempurung tipis (0,5-4mm)
- Terdapat lingkatan serabut di sekeliling tempurung - Daging buah sangat tebal (60-96% dari buah)
- Tandan buah lebih banyak, tetapi ukurannya relatif lebih kecil
Macro carya - Tempurung tebal sekitar (5mm) - Daging buah sangat tipis
(Fauzi, 2008)
Perbedaan ketebalan daging buah kelapa sawit menyebabkan perbedaan jumlah rendemen minyak sawit yang dikandungnya. Rendemen minyak paling tinggi terdapat pada varietas Tenera yaitu mencapai 22-24%, sedangkan pada varietas Dura hanya 16-18% seperti yang tertera dalam Tabel 2.1.(Fauzi, 2008).
Macro Carya merupakan varietas yang jarang ditemukan dilapangan, sedangkan Tenera merupakan varietas yang paling banyak dibudidayakan karena dianggap paling menguntungkan secara ekonomis sehingga hampir semua
10
perkebunan komersial kelapa sawit telah membudidayakan varietas ini (Hadi, 2004).
2.3. Taksonomi Tanaman kelapa Sawit
Dalam dunia botani, semua tumbuhan diklasifikasikan guna memudahkan dalam mengidentifikasi secara ilmiah. Tanaman kelapa sawit diklasifikasikan sebagai berikut: (Sibuea, 2014)
Divisio : Tracheophyta Subdivisio : Pteropsida Kelas : Angiospermae Subkelas : Monocotiledonae
Ordo : Cocoideae
Familia : Palmae
Genus : Elaeis
Spesies : Elaeis guineensis Jacq.
Varietas : Dura, Psifera, Tenera.
(Hadi, 2004)
Istilah Elaeis berasal dari bahasa Yunani Elaion yang artinya minyak.
Guineensis berasal dari Guinea (pantai barat Afrika), Jacq berasal dari nama Botanis Amerika Jacquin. Kelapa sawit berkembang biak dengan cara generatif.
Buah sawit matang pada kondisi tertentu dan embrionya akan berkecambah menghasilkan tunas (plumula) dan bakal akar (radikula) (Sibuea, 2014).
2.4. Minyak Kelapa Sawit
Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ). Kelapa sawit
(Elaeis guinensis JACQ) dikenal terdiri dari empat macam tipe atau varietas, yaitu tipe Macrocarya, Dura, Tenera, dan Pisifera.
Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (palm kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa sawit (palm kernel meal atau pellet). Bungkil inti kelapa sawit adalah inti kelapa sawit yang telah mengalami proses ekstraksi dan pengeringan. Sedangkan pellet adalah bubuk yang sudah dicetak keci-kecil berbentuk bulat panjang dengan diameter lebih kurang 8 mm. Selain itu bungkil kelapa sawit dapat digunakan sebagai makanan ternak.
Faktor-faktor yang memengaruhi mutu adalah air dan kotoran, asam lemak bebas, bilangan peroksida dan daya pemucatan. Faktor-faktor lain adalah titik cair, kandungan gliserida padat, refining loss, plasticity dan spreadability, sifat transparan, kandungan logam berat dan bilangan penyabunan. Semua faktor ini perlu dianalisis untuk mengetahui mutu minyak inti kelapa sawit (Ketaren, 1986).
Secara umum terdapat dua macam minyak kelapa sawit, yaitu minyak kelapa sawit yang berasal dari ekstraksi daging buah (sabut) dan minyak kelapa sawit yang berasal dari ekstraksi inti buah (kernel). Hasil ekstraksi daging buah disebut minyak mentah atau Crude Palm Oil (CPO), sedangkan hasil ekstraksi inti buah disebut minyak kernel atau KPO (Kernel Palm Oil) (Hadi, 2004).
Minyak sawit dapat dimanfaatkan di berbagai industri karena memiliki susunan dan kandungan gizi yang cukup lengkap. Industri yang banyak menggunakan minyak kelapa sawit sebagai bahan baku adalah industri pangan serta industri non pangan seperti kosmetik dan farmasi. Bahkan minyak sawit telah dikembangkan sebagai salah satu bahan bakar.
12
Minyak sawit yang diganakan sebagai produk pangan dihasilkan dari minyak sawit maupun minyak inti sawit melalui proses fraksinasi, rafinasi, dan hidrogenesis. Produksi CPO Indonesia sebagia besar difraksinasi sehingga dihasilkan fraksi olein cair dan fraksi stearin padat. Fraksi olein tersebut digunakan untuk memenuhi kebutuhan domestik sebagai pelengkap minyak goreng dari minyak kelapa.
Minyak sawit mempunyai potensi yang cukup besar untuk digunakan di industri-industri nonpangan, industri farmasi, dan industri oleokimia (fatty acids, fatty alkohol, dan glycerine). Produk nonpangan yang dihasilkan dari minyak
sawit dan minyak inti sawit diperoses melalui proses hidrolisis (splitting) untuk menghasilkan asam lemak dan gliserin. Pengembangan palm biodiesel yang berbahan baku minyak sawit terus dilakukan karena selain untuk mengantisipasi cadangan minyak bumi yang semakin terbatas, produk biodiesel termasuk produk yang bahan bakunya dapat diperbaharui dan ramah lingkungan (Fauzi, 2008).
Sebagai bahan pangan, minyak sawit mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan minyak goreng lain, antara lain mengandung karoten yang diketahui berfungsi sebagai anti kanker dan tokoferol sebagai sumber vitamin E.
Keunggulan lainnya adalah karena kandungan asam linoleat dan linolenatnya rendah sehingga minyak goreng yang terbuat dari buah sawit
memiliki kemantapan kalor (heat stability) yang tinggi dan tidak mudah teroksidasi (Tim Penulis PS, 1992).
2.4.1. Komposisi Kimia Minyak Kelapa Sawit
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80% perikrap dan 20% buah yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam perikrap sekitar 34-40%. Minyak
kelapa sawit merupakan lemak semi padat yang mempunyai komposisi yang tepat. Rata – rata komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 2.2. dibawah ini :
Tabel 2.2. Komposisi asam lemak minyak sawit dan minyak inti sawit
Asam Lemak Jumlah Aton C Minyak Sawit
( % )
Minyak Inti Sawit
( % ) Asam Lemak Jenuh
Asam kaprilat 8 - 2 – 4
Asam kaproat 10 - 3 – 7
Asam laurat 12 1 41 – 55
Asam miristat 14 1 – 2 14 – 19
Asam palmitat 16 3.2 – 4.0 6 – 10
Asam stearate 18 7,4 – 10 1 – 4
Asam Lemak Tidak Jenuh
Asam oleat 18 38 – 50 10 – 20
Asam linoleat Asam linolenat
18 18
5 – 14 1
1 – 5 1 – 5 (Fauzi, 2008)
Minyak sawit dan minyak inti sawit adalah ester asam lemak dan gliserol yang disebut dengan trigliserida. Trigliserida minyak sawit kaya akan asam
palmitat, oleat, linoleat, stearat, gliserol, sedangkan minyak inti sawit mengandung asam laurat, miristat, stearat, gliserol dan sedikit palmitat
seperti yang tertera dalam Tabel 2.2. (Sibuea, 2014).
Asam lemak merupakan asam lemah (tidak kuat), dan dalam air terdisosiasi sebagian. Umumnya berfase cair atau padat pada suhu ruang (27º C).
14
Semakin panjang rantai C penyusunnya, semakin mudah membeku dan juga semakin sukar larut.
Asam lemak jenuh bersifat lebih stabil (tidak mudah teroksidasi) dibandingkan dengan asam lemak tak jenuh. Ikatan ganda pada asam lemak tak jenuh mudah berekasi dengan oksigen untuk memulai reaksi oksidasi. Karena itu, dikenal istilah angka peroksida bagi asam lemak (Sibuea, 2014).
2.4.2. Sifat-Sifat Fisik dan Kimia Minyak Kelapa Sawit
Beberapa sifat fisik-kimia dari kelapa sawit nilainya dapat dilihat pada Tabel 2.3. dibawah ini :
Tabel 2.3. Nilai sifat fisik-kimia minyak kelapa sawit dan minyak inti sawit
Sifat Minyak kelapa sawit Minyak inti sawit Bobot jenis pada suhu kamar 0,900 0,900 – 0,913
Indeks bias 1,4565 - 1,4585 1,495 – 1,415
Bilangan iod 48 – 56 14 – 20
Bilangan penyabunan 196 – 205 244 – 254
(Ketaren, 1986)
Sifat fisik-kimia minyak kelapa sawit meliputi warna, bau dan flavor, kelarutan, titik cair dan polimorphism, titik didih (boiling point) titik lunak, bobot jenis, indeks bias, titik keruh, titik asap, titik nyala dan titik api seperti yang tertera dalam Tabel 2.3.
Warna minyak ditentukan oleh adanya pigmen yang masih tersisa setelah proses pemucatan, karena asam-asam lemak dan gliserida tidak berwarna. Warna kuning atau orange disebabkan adanya pigmen karoten yang larut dalam minyak,
bau dan flavor dalam minyak terdapat secara alami, juga terjadi akibat adanya asam-asam lemak berantai pendek akibat kerusakan minyak. Sedangkan bau khas minyak kelapa sawit ditimbulkan oleh persenyawaan beta ion (Ketaren, 1986).
2.4.3. Standar Mutu Minyak Kelapa Sawit
Standar mutu merupakan hal yang paling penting untuk menentukan minyak yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu yaitu : kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas, warna dan bilangan peroksida. Standar mutu minyak kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 2.4. dibawah ini :
Tabel 2.4. Spesifikasi Mutu SPB (Special prime bleach) dan Ordinary
Kandungan SPB Ordinary
Asam lemak bebas 1-2 % 3-5 %
Kadar air 0,1 % 0,1 %
Pengotor 0,002 % 0,01 %
Besi (ppm) 10 ppm 10 ppm
Tembaga 0,5 ppm 0,5 ppm
Bilangan iod 53±1,5 meq/L 45-56 meq/L
Karoten 500 ppm 500-700 ppm
Tokoferol 800 ppm 400-600 ppm
(Ketaren, 1986)
Mutu minyak sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1 % dan kadar kotoran lebih kecil dari 0,01 % seperti yang tertera dalam Tabel 2.4.
Kandungan asam lemak bebas serendah mungkin (± 2% atau kurang), bilangan
16
peroksida dibawah 2, bebas dari warna merah dan kuning (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau, jernih dan kandungan logam nerat serendah mungkin atau bebas dari ion logam (Ketaren, 1986).
Kadar ALB yang tinggi akan membutuhkan biaya yang lebih tinggi dalam proses pemucatan. Dalam perdagangan internasional, kadar ALB di atas 5% diberi denda, sementara itu jika kadarnya di bawah 5% akan mendapat premi. Meski dari kebun, tandan yang dipanen bermutu baik tetapi transportasi yang kurang baik sehingga terlalu lama di perjalanan dan lama tertumpuk di pabrik otomatis akan menaikkan kadar ALB. Bahan logam seperti besi atau perunggu yang terdapat dalam minyak sawit dapat mendorong terjadinya oksidasi.
Pada minyak sawit terdapat antioksidan alami (tokoferol), namun jika kadar logam terlalu tinggi tidak akan mampu menahan oksidasi sehingga mutu minyak akan cepat menurun dalam penyimpanan. Upaya mengurangi kadar logam ini terutama dilakukan dengan menggunakan sebanyak mungkin alat pemroses yang terbuat dari bahan anti karat (stainless steel), pelapisan dinding tangki dengan bahan anti karat seperti epoksi.
Standar mutu di pabrik harus sesuai dengan standar perdagangan internasional karena pemeriksaan dilakukan di pelabuhan pembeli, sehingga makin baik mutu yang dihasilkan di pabrik akan memberi kemungkinan lebih baik pula ketika tiba di tempat tujuan (Sibuea, 2014).
2.5. Karotenoid
Karoten atau dikenal juga sebagai pigmen warna jingga, menyebabkan warna minyak sawit menjadi kuning jingga. Warna minyak sawit yang demikian ini kurang disukai konsumen, sehingga dalam proses di pabrik, karoten ini
biasanya dibuang. Padahal sebenarnya karoten menyimpan potensi yang cukup berharga karena para peneliti berhasil membuktikan bahan tersebut dapat dimanfaatkan sebagai obat kanker paru-paru dan payudara. Kandungan karoten dalam minyak sawit mencapai 0,05 – 0,18%. (Tim Penulis PS, 1992).
Adanya karotenoid menyebabkan warna kuning kemerahan. Karotenoid sang larut dalam minyak dan merupakan hidrokarbon dengan banyak ikatan tidak jenuh. Bila minyak dihidrogenasi maka akan terjadi hidrogenasi karotenoid dan warna merah akan berkurang. Selain itu, perlakuan pemanasan juga akan mengurangi warna pigmen, karena karotenoid tidak stabil pada suhu tinggi.
Pigmen ini mudah teroksidasi sehingga minyak akan mudah tengik. Cara menghilangkan pigmen biasanya dilakukan dengan adsorben seperti arang aktif dan bleaching earth. Pada minyak kelapa sawit, kandungan karotenoid jarang dihilangkan sepenuhnya karena merupakan provitamin A (Winarno, 1992).
Gambar 1. Struktur Beta Karoten
Karetonoid merupakan tetraterpenoid. Kerangka dasar terpenoid terdiri dari unit isoprenoid yang dibentuk lewat biosintesis kepala ke ekor, atau ekor ke ekor. Struktur karotenoid adalah asiklik, monosiklik, atau bisiklik. Sebagai contoh, β-karoten adalah karotenoid bisiklik. Ikatan rangkap pada
18
karotenoid adalah dalam bentuk terkonjugasi dan semuanya dalam bentuk trans seperti yang ditunjukkan pada Gambar 1. (Sibuea, 2014).
Karotenoid merupakan senyawa yang mempunyai rumus kimia sesuai atau mirip dengan karoten. Karoten merupakan hidrokarbon atau turunannya yang terdiri dari beberapa unit isoprena (suatu diena) (Winarno, 1992).
2.5.1. Manfaat Karoten
Karotenoid adalah suatu pigmen alami berupa zat warna kuning sampai merah yang terbagi ke dalma dua golongan, yaitu karotenoid pro-vitamin A (berfungsi sebagai zat nutrisi aktif seperti beta karoten, alfa karoten, dan gama karoten) dan karotenoid non-pro-vitamin A yaitu non-nutrisi aktif seperti fucoxanthin, neoxanthin, dan violaxanthin.
Karoten berupa karotenoid pro-vitamin A yang terdapat dalam minyak sawit merupakan anugerah alam yang dikenal sebagai komponen aktif. Karoten terdiri dari tiga jenis yaitu alfa, beta, dan gama karoten. Yang paling dominan dan banyak jumlahnya dalam minyak sawit adalah beta karoten.
Beta karoten adalah pro-vitamin A, yang kegunaanya dalam tubuh untuk berbagai keperluan. Beta karoten baik bagi pertumbuhan, mencegah kebutaan, untuk reproduksi pemeliharaan sel epitel dan meningkatkan daya tahan tubuh terhadap berbagai macam penyakit. Selain itu, karoten juga sangat baik untuk kesehatan kulit. Karotenoid non-provitamin A maupun karotenoid provitamin A berfungsi sebagai antioksidan, yang berperan dalam mencegah timbulnya penyakit kanker, mencegah proses penuaan terlalu dini, dan mengurangi terjadinya penyakit degeneratif lainya.
Salah satu dasar teori penyebab kanker adalah terjadinya mutasi sifat sel yang diduga disebabkan oleh adanya radikal bebas. Karotenoid provitamin A dan karotenoid non-provitamin A sudah dilaporkan mampu bertindak sebagai pemusnan radikal bebas yang dihasilkan pada proses metabolisme dalam tubuh.
Sudah terbukti bahwa karotenoid sangat efisien dalam menetralisir radikal oksigen dan efek peroksida lain serta mengurangi peluang terbentuknya sel kanker.
Aktivitas antioksidan β-karoten sudah lama diketahui sangat efektif untuk menangkap radikal bebas. Di samping itu, bersama dengan α-karoten dan likopen, β-karoten juga merupakan singlet oxygen quencher (pengikat oksigen singlet) yang efisien. Studi epidemiologi menunjukkan hubungan yang erat antara β- karoten dengan pencegahan beberapa jenis penyakit kanker seperti kanker mulut, tenggorokan, paru-paru, kolon, dan lambung. Dengan demikian β-karoten dikelompokkan sebagai salah satu dari 10 senyawa antikanker utama. Di samping itu, β-karoten juga memiliki sifat anti aterosklerotik dengan mereduksi plak aterosklerotik pada pembuluh darah arteri (Sibuea, 2014).
Beta karoten sebagai salah satu zat gizi mikro didalam minyak sawit mempunyai beberapa aktivitas biologis yang bermanfaat bagi tubuh, antara lain untuk menanggulangi kebutuhan karena xeroftalmia, mencegah timbulnya penyakit kanker, mencegah proses penuaan dini, meningkatkan imunisasi tubuh dan mengurangi terjadinya penyakit degeneratif. Selain itu ada korelasi negatif antara konsumsi karoten dengan gejala penyakit kanker paru-paru. Beta karoten juga berperan aktif sebagai pemusnahan radikal bebas (Seto, 2001).
20
2.5.2. Proses Pemisahan Karoten dari Minyak Kelapa Sawit
Dalam proses pembuatan minyak, biasanya betakaroten dibuang. Namun, sekarang telah berhasil ditemukan metode baru proses pengolahan sehingga beta karoten terpisah dari minyak sawit. Dalam proses pengolahan tersebut, minyak sawit yang mengandung karoten antara 600 – 1.000 ppm dipisahkan menjadi fase padat (stearin) dan fase cair (olein) pada proses aksinasi.
Untuk mempermudah pemisahan kedua bentuk minyak sawit tersebut, dilakukan proses degumming yaitu pengeluaran gum dari minyak. Selanjutnya, minyak didinginkan pada suhu 18 – 20 ºC sehingga asam lemak jenuh mengkristal. Akibatnya, karoten tidak dapat larut di dalamnya dan akhirnya asam lemak tidak jenuh (olein) menungkat, kandungan karotennya menjadisekitar 80%.
Peroses pemisahan tersebut dilanjutkan dengan kristalisasi kedua pada suhu 8ºC selama 6 jam. Dari proses ini akan menghasilkan fase cair sekitar 50%
dan terjadi pemekatan karoten menjadi 1.000 ppm. Tahap berikutnya adalah pemisahan karoten dari minyak dengan pemucatan dan ekstraksi karoten dari bahan pemucat. Pemucatan dalam metode lama dilakukan pada suhu 90ºC dengan konsentrasi bahan pemucat 2-2,5% (bahan pemucat yang biasanya dipakai adalah karbon aktif atau tanah liat). Penggunaan metode ini mengakibatkan kerusakan karoten.
Dengan metode yang telah diperbaharui, pemucatan dilakukan pada suhu 50ºC selama satu jam, konsentrasi bahan pemucat yang digunakan sebesar 10 %.
Selanjutnya dilakukan penyaringan. Perubahan metode ini menyebabkan karoten tidak rusak dan minyak sawit tetap diperoleh.
Selanjutnya, karoten yang terkandung dalam tanah pemucat diekstraksi secara bertahap. Langkah pertama adalah melunakkan tanah pemucat dengan aseton, dan perbandingan penambahannya adalah 1:1. Untuk melepaskan karoten dilakukan penyabunan dengan tambahan larutan KOH atau alkohol sebanyak 12,5%. Setelah itu, karoten yang terlepas diambil dengan cara menambahkan petroleum eter secukupnya dan diaduk. Dengan cara destilasi, karoten yang terdapat pada petroleum eter dikristalkan (Tim Penulis PS, 1992).
2.5.3. Vitamin A
Vitamin A (retinol) adalah padatan, berwarna kuning muda, larut dalam lemak dan minyak tetapi tidak larut dalam air. Di dalam tubuh ada senyawa lain yang dapat diubah menjadi retinol, yaitu prekursor vitamin A. Prekursor vitamin A yang paling penting adalah karotena, pigmen tanaman berwarna kuning oranye. Karotena larut dalam air dan lemak (Gaman, 1981).
Bentuk aktif vitamin A hanya terdapat dalam pangan hewani. Pangan nabati mengandung karotenoid yang merupakan prekursor (provitamin) vitamin A. Di antara ratusan karotenoid yang terdapat dalam di alam, hanya bentuk alfa, beta, dan gama serta kriptosantin yang berperan sebagai provitamin A.
Beta-karoten adalah bentuk provitamin A paling aktif, yang terdiri atas dua molekul retinol yang saling berkaitan. Karotenoid terdapat di dalam kloroplas tanaman dan berperan sebagai katalisator dalam fotosintesis yang dilakukan oleh klorofil. Oleh karena itu, karotenoid paling banyak terdapat dalam sayuran berwarna hijau tua (Almatsier, 2001).
Vitamin A adalah vitamin larut lemak yang pertama ditemukan. Secara luas, vitamin A merupakan nama generik yang menyatakan semua retionid dan
22
prekursor/provitamin A/karotenoid yang mempunyai aktivitas biologik sebagai retinol. Vitamin A adalah suatu kristal alkohol berwarna kuning dan larut dalam lemak atau pelarut lemak. Dalam makanan vitamin A biasanya terdapat dalam bentuk ester retinil, yaitu terikat pada asam lemak rantai panjang. Di dalam tubuh, vitamin A berfungsi dalam beberapa bentuk ikatan kimia aktif, yaitu : retinol (bentuk alkohol), retinal (aldehida), dan asam retinoat (bentuk asam).
Gambar 2. Struktur Retinol (Vitamin A)
Vitamin A pada umumnya tersusun atas unsur Karbon, Hidrogen, dan Oksigen. Vitami A juga sangat stabil terhadap panas, asam, dan alkali. Sayangnya mempunyai sifat yang sangat mudah teroksidasi oleh udara dan akan rusak bila dipanaskan pada suhu tinggi bersama udara, sinar, dan lemak yang sudah tengik karena adanya ikatan rangkap pada struktur molekul retinol seperti yang ditunjukkan pada Gambar 2.
Sebagian besar sumber vitamin A adalah karoten yang banyak terdapat dalam bahan-bahan nabati. Tubuh manusia mempunyai kemampuan mengubah sejumlah besar karoten menjadi vitamin A. Dalam bahan makanan terdapat vitamin A dalam bentuk karoten sebagai ester dari vitamin A dan sebagai vitamin A yang bebas. Keaktifan biologis karoten jauh lebih rendah dibandingkan dengan vitamin A. Karena karoten merupakan sumber vitamin A bagi masyarakat di
negara yang sedang berkembang, maka absorpsi dan ketersediaan karoten perlu diketahui (Winarno, 1992).
2.6. Analisa Spektrofotometri
Warna adalah salah satu kriteria untuk mengidentifikasi suatu objek.
Dalam analisis spektrofotometri digunakan suatu sumber radiasi yang menjorok ke dalam daerah ultraviolet spektrum itu. Dari spektrum ini, dipilih panjang- panjang gelombang tertentu dengan lebar pita kurang dari 1 nm. Proses ini memerlukan penggunaan instrumen yang lebih rumit dan lebih mahal. Instrumen yang digunakan untuk ini adalah spektrofotometer.
Spektrofotometer adalah sebuah instrumen yang dapat menghasilkan dispersi radiasi elektromagnetik yang masuk, dan yang mana dapat dilakukan pengukuran kuantitas radiasi yang diteruskan pada panjang gelombang terpilih dari jangka spektrum itu, sedangkan fotometer adalah sebuah piranti untuk mengukur intensitas radiasi yang diteruskan (Vogel, 1994).
Sudah lama ahli kimia menggunakan warna sebagai suatu pembantu dalam mengidentifikasi zat kimia. Spektrofotometri dapat dibayangkan sebagai suatu perpanjangan dari penilikanvisual dalam mana studi yang lebih terinci mengenai penyerapan energi cahaya oleh spesies kimia memungkinkan kecermatan yang lebih besar dalam pencirian dan pengukuran kuantitatif. Dengan menggantikan mata manusia dengan detektor-detektor radiasi lain, dimungkinkan studi absorpsi (serapan) di luar daerah spektrum tampak, dan seringkali eksperimen spektrofotometri dilakukan secara automatik.
24
Dalam penggunaan dewasa ini, istilah spektrofotometri menyiratkan pengukuran jauhnya pengabsorpsi energi cahaya oleh suatu sistem kimia itu sebagai fungsi dari panjang gelombang radiasi, demikian pula pengukuran pengabsorpsi yang menyendiri pada suatu gelombang tertentu. Untuk memahami spektrofotometri, dengan memperhatikan interaksi radiasi dengan spesies kimia dengan cara yang elementer, dan secara umum mengurus apa kerja alat tersebut (Underwood, 1986).
2.6.1. Spektrofotometri UV-Visible
Spektrofotometer sesuai dengan namanya adalah alat yang terdiri dari spektrometer dan fotometer. Spektrometer menghasilkan sinyal dari spektrum dengan panjang gelombang tertentu dan fotometer adalah alat pengukur intensitas cahaya yang ditransmisikan atau yang diabsorpsi. Jadi spektrofotometer digunakan untuk mengukur energi secara relatif jika energi tersebut ditransmisikan, direfleksikan atau diemisikan sebagai fungsi dari panjang gelombang.
Kelebihan dari spektrofotometer dibandingkan fotometer adalah panjang gelombang dari sinar putih dapat lebih terseleksi dan ini diperoleh dengan alat pengurai seperti prisma, grating ataupun celah optis. Pada fotometer filter, sinar dengan panjang gelombang yang diinginkan diperoleh dengan berbagai filter dari berbagai warna yang mempunyai spesifikasi melewatkan trayek panjang gelombang tertentu.
Pada fotometer filter, tidak mungkin diperoleh panjang gelombang yang benar-benar monokromatis, melaikan suatu trayek panjang gelombang 30-40 nm.
Sedangkan pada spektrofotometer, panjang gelombang yang benar-benar
terseleksi dapat diperoleh dengan bantuan alat pengurai cahaya seperti prisma.
Suatu spektrofotometer tersusun dari sumber spektrum tampak yang kontinyu, monokromator, sel pengabsorpsi untuk larutan sampel atau blangko dan suatu alat untuk mengukur perbedaan absorpsi antara sampel dan blangko ataupun pembanding.
Cara kerja spektrofotometer secara singkat adalah dengan menempatkan larutan pembanding misalnya laruta blangko dalam sel pertama sedangkan larutan yang akan dianalisis pada sel kedua. Kemudian pilih fotosel yang cocok 200 nm- 650 nm (650 nm-1100 nm) agar daerah λ yang diperlukan dapat terliputi. Dengan ruang fotosel dalam keadaan tertutup “nol” galvanometer dengan menggunakan tombol drak-current. Pilih jarak yang diinginkan, buka fotosel dan lewatkan berkas cahaya pada blangko dan “nol” galvanometer didapat dengan memutar tombol sensitifitas. Dengan menggunakan tombol transmitanus, kemudian atur besarnya pada 100%. Lewatkan berkas cahaya pada sampel, skala absorbansi menunjukkan absorbansi larutan sampel (Khopkar, 1990).
Spektrofotometer UV-Vis adalah pengukuran panjang gelombang dan intensitas sinar ultraviolet dan cahaya tampak yang diabsorbsi oleh sampel. Sinar ultraviolet dan cahaya tampak memiliki energi yang cukup untuk mempromosikan elektron pada kulit terluar ke tingkat energi yang lebih tinggi. Spektroskopi UV- Vis biasanya digunakan untuk molekul dan ion anorganik atau kompleks di dalam larutan.
Spektrum UV-Vis mempunyai bentuk yang lebar dan hanya sedikit informasi tentang struktur yang bisa didapatkan dari spektrum ini. Tetapi spektrum ini sangat berguna untuk pengukuran secara kuantitatif. Konsetrasi dari
26
analit di dalam larutan bisa ditentukan dengan mengukur absorban pada panjang gelombang tertentu dengan menggunakan hukum Lambert-Beer
(Dachriyanus, 1969).
Hukum yang mendasari spektrofotometri UV-Visible adalah :
1. Hukum lambert
Hukum ini menyatakan bahwa bila cahaya monokromatik melewati medium tembus cahaya, laju berkurangnya intensitas oleh bertambahnya ketebalan, berbanding lurus dengan intensitas cahaya. Ini setara dengan menyatakan bahwa intensitas cahaya yang dipancarkan berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya ketebalan medium yang menyerap. Atau dengan menyatakan bahwa lapisan mana pun dari medium itu yang tebalnya sama akan menyerap cahaya masuk dengan fraksi yang sama. Hukum ini dapat dinyatakan oleh persamaan diferensial :
𝑘𝐼 =𝑑𝐼 𝑑𝑙 Keterangan :
I : Intensitas cahaya masuk l : Tebalnya medium k : Faktor Kesebandingan
2. Hukum beer
Sejauh ini telah dibahas absorpsi cahaya dan transmisi cahaya untuk cahaya
monokromatik sebagai fungsi ketebalan lapisan penyerap saja.
Hukum ini menyatakan bahwa intensitas berkas cahaya monokromatik
berkurang secara eksponensial dengan bertambahnya konsentrasi zat penyerap secara linier (Vogel, 1994).
Dari kedua hukum tersebut diperoleh Hukum Lambert-Beer. Hukum ini menyatakan bahwa hubungan linearitas antara absorban dengan konsentrasi larutan analit. Kuantitas spektroskopi yang diukur biasanya adalah transmitan (T) = I / Io ; yang mana A = -log T = -log (I/Io).
Dimana : A = Absorban
I = Intensitas cahaya setelah melewati sampel Io = Intensitas cahaya awal
(Dachriyanus, 1969).
Batas sensitivitas mata manusia adalah sinar tampak atau terlihat (vissible) yaitu dengan panjang gelombang (λ) antara 4 x 10−7 m (400 nm) berupa cahaya violet/ungu/lembayung sampai 8 × 10−7 m (800 nm) atau merah. Panjang gelombang juga lazim disajikan dalam satuan nm di mana 1 𝑚 = 10−9 𝑛𝑚 . (Sitorus, 2009).
28
BAB 3
METODE PENELITIAN
3.1. Alat
Adapun alat-alat yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. Spektrofotometer UV-Vis Pharo 300
2. Kuvet 10 mm quarts
3. Labu Volum 25 ml Pyrex
4. Neraca Analitik Kern
5. Oven Memmert
6. Beaker glass 100 ml Pyrex
7. Spatula
3.2. Bahan
Adapun bahan-bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah :
1. CPO Asal Dumai 2. CPO Asal Siak 3. CPO Asal Riau
4. n-Heksana
3.3. Prosedur Penelitian
3.3.1. Persiapan sampel
Sampel yang diperlukan untuk analisa karoten adalah sampel CPO.
Sebelum dilakukan analisa, maka sampel CPO asal Dumai dipersiapkan terlebih dahulu yaitu dengan cara memanaskan sampel (CPO) di dalam oven pada suhu 80˚C selama 15 menit agar sampel homogen dan mudah dalam melakukan penimbangan dan memperoleh hasil yang maksimum.
3.3.2. Penentuan Panjang Gelombang (λ) maksimum
Disediakan pelarut n-heksana dalam labu takar 25 ml ( sebagai blanko ).
Ditimbang 0,1 g CPO asal Dumai. Dilarutkan dalam labu takar 25 ml dengan menggunakan n-heksana sampai garis tanda dan dihomogenkan. Dihidupkan alat Spektrofotometer UV-Visible dan dibiarkan stabil. Diukur absorbansi pada panjang gelombang 420 nm untuk range Visible dengan menggunakan pelarut n- heksana sebagai blanko. Dicatat nilai absorbansi yang dihasilkan. Dilakukan
30
variasi panjang gelombang dari 420 – 500 nm. Digambarkan kurva panjang gelombang maksimum.
3.3.3. Penentuan Kadar Karoten dalam CPO Dengan Pelarut n-Heksana Timbang sampel CPO asal Dumai yang sudah cair dan homogen sebanyak 0,1 g kedalam labu volum 25 ml. Larutkan dengan n-heksana sampai tanda garis batas. Tuang sampel kedalam kuvet dan masukkan kedalam wadah spektrofotometer secara tegak lurus hingga menyentuh dasar dengan posisi kuvet ada disebelah kiri tempat kuvet persegi (kuvet shaft). Bagian kuvet yang tidak jernih/bening ada diposisi depan. Ukur absorbansi sampel pada panjang gelombang 446 nm yang sebelumnya sudah dilakukan pengukuran terhadap blanko. Catat nilai pengukuran absorbansi 446 nm yang ada dilayar monitor.
Kemudian dilakukan perhitungan dengan rumus yang telah ditetapkan, sehingga diperoleh kadar karoten (ppm) rata-rata dari masing-masing sampel. Dilakukan prosedur yang sama untuk sampel CPO asal Siak dan Riau.
32
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1. Hasil Penelitian
Hasil analisis yang dilakukan untuk penentuan kadar karoten dalam CPO dengan metode Spektrofotometri UV-Vis adalah sebagai berikut :
Tabel 4.1. Data Hasil Penelitian Karoten Dalam CPO
Sampel
Berat Abs Karoten Karoten
Sampel 446 (ppm) (ppm)
(g) Rata-rata
0,1178 0,587 477,12
517,16
A1 0,1189 0,643 517,81
0,1194 0,694 556,54
0,1158 0,654 540,76
543,20
A2 0,1152 0,652 541,92
0,1152 0,658 546,91
0,1148 0,634 528,79
529,11
A3 0,1134 0,631 532,79
0,1151 0,632 525,75
Keterangan :
A1 = CPO Asal Dumai A2 = CPO Asal SIAK
Perhitungan Kadar Karoten
𝐶𝑎𝑟𝑜𝑡𝑒𝑛𝑒 = 𝐴𝑏𝑠. 446 𝑛𝑚 × 3,83 × 25 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑆𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
Keterangan :
Abs = Absorbansi
25 = Volume Labu Ukur
3,83 = Faktor kalibrasi Carotene pada panjang gelombang 446 nm Contoh Perhitungan :
𝐶𝑎𝑟𝑜𝑡𝑒𝑛𝑒 = 𝐴𝑏𝑠. 446 𝑛𝑚 × 3,83 × 25 𝐵𝑒𝑟𝑎𝑡 𝑆𝑎𝑚𝑝𝑒𝑙
𝐶𝑎𝑟𝑜𝑡𝑒𝑛𝑒 = 0,587 × 3,83 × 25 0,1178
=56,2052 0,1178 A3 = CPO Asal Riau
34
= 477,12 𝑝𝑝𝑚
Hal yang sama dilakukan untuk sampel yang berasal dari daerah yang lain.
4.2. Pembahasan
Berdasarkan hasil analisa yang diperoleh dari Tabel 4.1. bahwa kadar karoten pada CPO asal Dumai adalah 517,16 ppm, CPO asal Siak adalah 543,20 ppm dan CPO asal Riau adalah 529,11 ppm.
Prinsip kerja dari spektrofotometri UV-Vis yaitu bila cahaya monokromatik melalui suatu media (larutan), maka sebagian cahaya tersebut diserap, sebagian dipantulkan, dan sebagian lagi dipancarkan.
Cara kerja alat spektrofotometri UV-Vis yaitu sinar dari sumber radiasi diteruskan menuju monokromator. Cahaya dari monokromator diarahkan terpisah melalui sampel dengan sebuah cermin berotasi. Detektor menerima cahaya dari sampel secara bergantian secara berulang-ulang. Sinyal listrik dari detektor diproses, diubah ke digital dan dilihat hasilnya.
Karotenoid mempunyai sifat-sifat tertentu, diantaranya tidak larut dalam air, larut sedikit dalam minyak, larut dalam hidrokarbon alifatik seperti heksana.
Heksana termasuk pelarut nonpolar sehingga dapat melarutkan senyawa-senyawa yang bersifat nonpolar. Karoten bersifat nonpolar, sehingga dapat dipisahkan dengan pelarut nonpolar seperti heksana.
Karoten juga sangat mudah teroksidasi karena adanya ikatan rangkap pada strukturnya. Reaksi oksidasi disebabkan oleh adanya oksigen dan dipercepat oleh
suhu yang tinggi. Karoten lebih tahan jika disimpan dalam lingkungan asam lemak tidak jenuh. Hal ini karena asam lemak tidak jenuh lebih mudah menerima radikal bebas jika dibandingkan dengan karoten.
Pada analisa kadar karoten yang dilakukan, diperoleh bahwa kadar karoten pada CPO asal Dumai, Siak dan Riau masih dalam standar mutu menurut Special prime bleach (SPB) dan Ordinary yaitu antara 500-700 ppm.
36
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
a. Dari hasil penelitian yang telah dilakukan pada sampel CPO yang berasal dari daerah yang berbeda diperoleh kadar karoten pada CPO asal Dumai adalah 517,16 ppm, CPO asal Siak adalah 543,20 ppm, dan CPO asal Riau adalah 529,11 ppm.
b. Dari data analisis kadar karoten yang dilakukan, diperoleh bahwa kadar karoten dalam CPO asal Dumai, Siak dan Riau masih dalam standar mutu menurut Special prime bleach (SPB) dan Ordinary yaitu antara 500-700 ppm.
5.2 Saran
Diharapkan penelitian selanjutnya untuk menentukan kadar karoten dari Refined Bleched Deodorized Palm Olein (RBD Palm Olein) dari daerah yang berbeda-beda.
DAFTAR PUSTAKA
Almatsier, S. 2009. Prinsip Dasar Ilmu Gizi. Jakarta : Penerbit PT Gramedia Pustaka Utama
Dachriyanus.1969. Analisis Struktur Senyawa Organik Secara Spektroskopi.
Padang : Andalas University Press
Fauzi, Ir.Y, Widyastuti, Dra.Y.E, Satyawibawa, Ir.I, dan Hartono, Ir.R. 2008.
Kelapa Sawit. Edisi Revisi. Budi Daya Pemanfaatan Hasil dan Limbah Analisis Usaha dan Pemasaran. Jakarta : Penebar Swadaya
Gaman, P.M, dan Sherrington, K.B. Ilmu Pangan. Edisi Kedua. Pengantar Ilmu Pangan, Nutrisi dan Mikrobiologi. Yogyakarta : Penerbit UGM Press
Hadi, M. 2004. Teknik Berkebun Kelapa Sawit. Yogyakarta : Adicita Karya Nusa Ketaren, S.1986. Minyak Dan Lemak Pangan. Jakarta : Penerbit UI Press
Khopkar, S.M. 1990. Konsep Dasar Kimia Analitik. Jakarta : UI Press
Pardamean, M.2014. Mengelola Kebun Dan Pabrik Kelapa Sawit Secara Profesional. Jakarta : Penebar Swadaya
Penulis, PS.T.1992. Kelapa Sawit. Usaha Budidaya, Pemanfaatan Hasil Dan Aspek Pemasaran. Jakarta : Penebar Swadaya
Seto, S.2001. Pangan Dan Gizi.Bogor : Institut Pertanian Bogor
Sibuea, P.2014. Minyak Kelapa Sawit. Teknologi & Manfaatnya Untuk Pangan Nutrasetikal. Jakarta : Erlangga
Sitorus, M.2009. Spektroskopi.Elusidasi Struktur Molekul Organik. Yogyakarta : Graha Ilmu
Underwood. 1986. Analisis Kimia Kuantitatif. Edisi Kelima. Jakarta : Erlangga Vogel. 1994. Kimia Analisis Kuantitatif Anorganik. Edisi 4. Jakarta : EGC Winarno, F.G.1992. Kimia Pangan Dan Gizi. Jakarta: Gramedia
38
DAFTAR LAMPIRAN
Lampiran 1. Kurva Absorbansi VS Panjang Gelombang Dengan Pelarut n-Heksana
Λ ABS λ ABS
420 0,374 447 0,494 430 0,416 448 0,483 440 0,486 449 0,477 441 0,497 450 0,471 442 0,503 460 0,419 443 0,506 470 0,433 444 0,508 480 0,380 445 0,509 490 0,205 446 0,510 500 0,075 Grafik 1
0 0,1 0,2 0,3 0,4 0,5 0,6
420 440 460 480 500
ABS
Kurva Absorbansi Vs Panjang Gelombang (nm) Dari Larutan CPO 0.1 gr/ 25 ml n-Heksana
Panjang Gelombang (nm)
Absorbansi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 3. Oven
Gambar 4. Neraca Analitik
40
Gambar 5. Spektrofotometer UV-Vis
