1
BAB I
PENDAHULUAN
1.1LATAR BELAKANG
Tandan buah segar (TBS) kelapa sawit harus segera diolah dalam waktu 24-48 jam sejak dipanen agar minyak yang dihasilkan memenuhi persyaratan kelas pangan. Tujuan perlakuan ini adalah agar kandungan asam lemak bebas (FFA) TBS tidak melebihi 5-6% [1]. Menurut Palm Oil Refiners Association of Malaysia, standar kadar FFA maksimum dalam CPO (Crude Palm Oil) adalah 5% dan dalam minyak RBD (Refined Bleached Deodorized) adalah 0,1% [2].
Tahap pengolahan TBS yang pertama adalah proses perebusan atau sterilisasi yang dilakukan dalam bejana bertekanan (sterilizer) dengan menggunakan uap air jenuh (saturated steam). Tujuan dari proses sterilisasi adalah untuk inaktivasi enzim lipase. Proses sterilisasi buah dapat menyebabkan penurunan kadar air buah dan inti, yaitu dengan cara penguapan baik dari dalam saat direbus maupun saat sebelum dimasukkan ke thressing station (stasiun pemisahan buah dari janjangan). Interaksi penurunan kadar air dan panas dalam buah akan menyebabkan viskositas minyak sawit menjadi rendah sehingga mudah dikeluarkan dalam proses ekstraksi minyak [3].
Saat ini sterilisasi TBS kelapa sawit dalam pabrik dilakukan menggunakan uap bertekanan tinggi sekitar 15-45 psi selama 90 menit. CPO yang dihasilkan memiliki kualitas yang baik, namun proses tersebut membutuhkan waktu yang relatif lama dan menghasilkan banyak limbah cair karena banyaknya air yang digunakan dalam proses tersebut. Sehingga diperlukan pengolahan limbah dengan biaya yang tinggi. Oleh sebab itu, diperlukan proses sterilisasi alternatif yang dapat mengatasi permasalahan tersebut. Salah satunya adalah sterilisasi adalah sterilisasi menggunakan energi gelombang mikro. Salah satu kelebihan dari sterilisasi dengan energi gelombang mikro adalah konsentrasi vitamin E dan karoten dalam minyak yang lebih tinggi daripada sterilisasi dengan uap dan dapat dilakukan pada temperatur rendah (< 90oC) [4].
Teknologi gelombang mikro telah banyak digunakan untuk berbagai aplikasi dalam industri pangan dan kimia. Gelombang mikro dapat digunakan
2
sebagai sumber tenaga untuk memanaskan dan mengeringkan bahan dan mengkatalisis reaksi kimia dalam pembuatan bahan industri dan pertanian [5].
Sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro bergantung pada parameter kinetika pengrusakan seperti waktu reduksi, sensitivitas temperatur, dan energi aktivasi [6]. Penelitian mengenai sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro ini telah dilakukan oleh beberapa peneliti seperti yang menjelaskan hubungan kualitas minyak sawit dan power density berdasarkan waktu untuk inaktivasi lipase [7]. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa waktu yang dibutuhkan untuk inaktivasi lipase adalah 8,333 hingga 16,949 menit dengan temperatur 71,5; 77,0; dan 83,0ºC [6].
Selain itu, Cheng dkk. (2011) melakukan sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro dengan variasi waktu pemanasan 1, 2, 3, dan 4 menit dan diperoleh temperatur berturut-turut adalah 96,2oC, 101,0oC, 115,6oC, dan 157,6oC dengan kadar FFA dan kadar air yang diperoleh untuk semua variasi waktu adalah 0,26% dan 0,05% [8]. Oleh sebab itu untuk mendapatkan hasil yang terbaik perlu dilakukan optimasi waktu dan temperatur dalam sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro agar diperoleh kondisi yang lebih baik.
1.2RUMUSAN MASALAH
Sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro dapat dilakukan dengan waktu 8,333 hingga 16,949 menit dan temperatur 71,5; 77,0; dan 83,0ºC. Namun hasil yang diperoleh masih belum optimal, sehingga perlu dilakukan optimasi pada sterilisasi untuk mendapatkan hasil yang terbaik agar diperoleh CPO dengan kualitas tinggi yang dipengaruhi oleh kadar air dan temperatur bahan.
1.3TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah:
1. Menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi generasi panas dalam sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro.
3
2. Mencari kondisi terbaik dalam proses sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro.
1.4MANFAAT PENELITIAN
Manfaat penelitian ini adalah:
1. Mengetahui kinerja energi gelombang mikro dalam proses sterilisasi buah kelapa sawit secara keseluruhan.
2. Menerapkan energi gelombang mikro pada sterilisasi buah kelapa sawit untuk menggantikan sterilisasi konvensional.
1.5RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian, Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Variabel-variabel dalam penelitian ini adalah sebagai berikut: Percobaan Tahap I
3. Kadar asam lemak bebas (FFA)
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah kelapa sawit, bahan kimia seperti etanol 95%, natrium hidroksida 0,25 M, dan phenolpthalein 1%, untuk analisa kadar asam lemak bebas. Peralatan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah microwave oven (R-249 IN (S)/(W)) dengan frekuensi 2450 MHz, termokopel tipe K (Krupp dan Closs berdiameter 3 x 300 mm (Mineral Insulated)
4
dipasang dengan kabel 2 m) dihubungkan dengan pengontrol suhu (Shimaden), dan
hydraulic press. Sedangkan software yang digunakan untuk perancangan
eksperimen dan pengolahan data adalah minitab 17 trial version.
