DEGUMMING MINYAK BIJI NYAMPLUNG (Calophyllum inophyllum)
MENGGUNAKAN MEMBRANE POLYPROPYLENE
Muhammad Rachimoellah,
Orchidea Rachmaniah,Julian irdiansyah, Dwi Asrini
Laboratorium Biomassa dan Konversi Energi
Jurusan Teknik Kimia, Fakultas Teknologi Industri, Institut Teknologi Sepuluh Nopember
Surabaya 60111
E–mail : [email protected]
;
asr1ni_dwi
@yahoo.com ABSTRAKTujuan dari penelitian ini adalah Menghilangkan getah (gum) melalui proses ultrafiltrasi dengan menggunakan membrane polypropylene. Mempelajari pengaruh variabel operasi (transmembrane pressure dan waktu) terhadap kadar Fosfor, %FFA dan TGS proses degumming menggunakan membrane polypropylene.
Variabel penelitian yang digunakan adalah variabel tetap (jenis umpan yaitu minyak biji nyamplung yang didapat dari hasil pengepresan, variabel berubah (transmembrane pressure 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5 bar) dan (waktu 1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5menit) dan variabel respon (kadar fosfor dan %FFA dalam minyak biji nyamplung hasil ultrafiltrasi).
Penelitian degumming ini dilakukan dengan metode degumming menggunakan metode konvensional dengan air (H2O) dan asam phospat (H3PO4) serta metode degumming menggunakan
membrane polypropylene. Sebelum dilakukan proses degumming, terlebih dahulu dilakukan uji
kandungan fosfor, FFA dan TGS dari minyak biji nyamplung yang akan digunakan. Pada awalnya, minyak biji nyamplung di pre-filtrasi terlebih dahulu. Kemudian minyak biji nyamplung selanjutnya dipompakan ke membrane polypropylene. Di dalam membrane polypropylene tersebut minyak biji nyamplung mengalami proses ultrafiltrasi. Dari hasil ultrafiltrasi tersebut akan dihasilkan permeat dan retentate. Dimana retentate dikembalikan lagi ke aliran umpan sedangkan permeat merupakan hasil proses degumming yang diharapkan. Setelah didapatkan hasil proses degumming tersebut kemudian dilakukan uji kandungan fosfor, %FFA dan TGS dari permeat yang dihasilkan. Untuk selanjutnya dilakukan perhitungan kadar fosfor, FFA dan TGS.
Dari hasil penelitian diketahui bahwa proses degumming minyak biji nyamplung dapat
dilakukan melalui proses ultrafiltrasi dengan membrane polypropylene 0,01 µm. Dari hasil
analisa didapatkan bahwa minyak biji nyamplung hasil degumming hasil ultrafiltrasi ini dapat
menurunkan kandungan gum/ fosfolipid dianalisa sebagai kadar P sehingga menjadi 1,683%.
Semakin tinggi waktu dan TMP, maka kadar fosfor (%) dalam minyak biji nyamplung
semakin rendah. Kadar fosfor terendah adalah sebesar 1,683% pada waktu kondisi operasi
TMP 2 bar dengan waktu 2,5 menit. Semakin tinggi waktu dan TMP, maka kadar FFA dalam
minyak biji nyamplung semakin rendah. Kadar FFA terendah adalah sebesar 2,244% pada
waktu kondisi operasi TMP 2,5 bar dengan waktu 2,5 menit. Semakin tinggi waktu dan TMP,
maka kadar Trigliserida dalam minyak biji nyamplung semakin tinggi. Kadar Trigliserida
tertinggi adalah sebesar 85,636% pada waktu kondisi operasi TMP 2,5 bar dengan waktu 1,5
menit.
Kata kunci: biji nyamplung, membrane polypropylene, degumming
PENDAHULUAN
Krisis energi dunia yang terjadi pada dekade terakhir memberikan dampak yang signifikan pada meningkatnya harga bahan bakar minyak (BBM), telah mendorong pengembangan energi alternatif dengan pemanfaatan sumberdaya energi terbarukan (renewable resources). Salah satu bentuk energi alternatif yang saat ini mulai dikembangkan adalah biodiesel yang mempunyai tingkat kelayakan teknologi cukup tinggi. Untuk mendorong pengembangan biodiesel, pemerintah telah mengeluarkan Kebijakan Energi Nasional diantaranya dengan menetapkan target produksi biodiesel pada tahun 2025 sebesar 5 % dari total kebutuhan energi minyak nasional dan penugasan kepada
Departemen Kehutanan untuk berperan dalam penyediaan bahan baku biodiesel termasuk pemberian ijin pemanfaatan lahan hutan terutama lahan yang tidak produktif.
Salah satu tanaman hutan yang mempunyai potensi sebagai bahan baku bodiesel adalah Nyamplung (Calophyllum inophyllum L.). Nyamplung termasuk dalam marga Callophylum yang mempunyai sebaran cukup luas di dunia yaitu Madagaskar, Afrika Timur, Asia Selatan dan Tenggara, Kepulauan Pasifik, Hindia Barat, dan Amerika Selatan. Di Indonesia nyamplung tersebar mulai dari bagian Barat sampai Bagian Timur Indonesia. Distribusi pohon nyamplung di Indonesia, mulai Sumatera Barat, Riau, Jambi, Sumatera Selatan, Lampung, Jawa, Kalimantan Barat, Kalimantan Tengah, Sulawesi, Maluku, hingga Nusa Tenggara Timur dan Papua . Selain itu, pohon tersebut juga ditemui di wilayah Malaysia, Filipina, Thailand, dan Papua Nugini. Kelebihan nyamplung sebagai bahan baku biodiesel adalah biji mempunyai rendemen yang tinggi (bisa mencapai 74%) dan dalam pemanfaatannya tidak berkompetisi dengan kepentingan pangan. Selain itu, nyamplung memiliki keunggulan ditinjau dari prospek pengembangan dan pemanfaatan lain, antara lain : tumbuh dan tersebar merata secara alami di Indonesia, regenerasi mudah dan berbuah sepanjang tahun menunjukkan daya survival yang tinggi terhadap lingkungan, relatif mudah dibudidayakan baik tanaman sejenis (monoculture) atau hutan campuran (mixed forest), cocok di daerah beriklim kering, permudaan alami banyak, dan berbuah sepanjang tahun, hampir seluruh bagian tanaman nyamplung berdayaguna dan menghasilkan bermacam produk yang memiliki nilai ekonomi, tegakan hutan nyamplung berfungsi sebagai wind breaker/ perlindungan untuk tanaman pertanian dan konservasi sempa dan pantai, pemanfaatan biodiesel nyamplung dapat menekan laju penebangan pohon hutan sebagai kayu bakar. (Santoso.,2008)
Pada pembuatan biodiesel, bahan baku mengalami tahap pemurnian (refining) terlebih dahulu sebelum dilakukan transesterifikasi. Tahap pemurnian ini bertujuan untuk menghilangkan berbagai bahan pengotor yang terkandung di dalam minyak, seperti air, asam lemak bebas, gliserida parsial, fosfatida, produk oksidasi, pigmen, lilin, dan elemen-elemen lainnya.
Terdapat beberapa macam tahapan pemurnian, diantaranya adalah degumming, dewaxing,
deacidifying, dan deodorization. Degumming merupakan tahap pertama dalam proses pemurnian
minyak nabati mentah yang bertujuan untuk menghilangkan fosfolipid. Fosfolipid terbagi atas
hydratable dan nonhydratable fosfolipid (NHP). Komponen utama dari hydratable fosfolipid adalah phosphatidylcholine (PC), sedangkan komponen utama NHP adalah garam kalsium dan magnesium
dari phosphatidic acid dan phosphatidylethanolamine. (Sukmawati dkk., 2009)
Proses pemurnian minyak nabati sangat penting bagi kualitas hasil akhir biodiesel. Salah satu proses pemurnian terpenting dalam pembuatan biodiesel ini adalah proses degumming dimana proses ini bertujuan untuk menghilangkan getah (gum) yang dikandung minyak mentah setelah proses ekstraksi. Kandungan getah terbesar pada minyak nabati adalah fosfolipid. Proses konvensional yang termudah dan termurah pada penghilangan getah ini adalah dengan metode water degumming. Efek dari penambahan air dan perbedaan level temperatur (pemanasan) pada proses water degumming akan sangat berpengaruh pada kualitas pemurnian. Oleh karena itu saat ini mulai dikembangkan proses
degumming dengan menggunakan membran, ultrasonic degumming, dan ekstraksi countercurrent
dengan CO2 superkritis. (Ali, 2009) METODOLOGI
Pada proses ultrafiltrasi ini langkah pertama yang dilakukan adalah menyiapkan minyak biji nyamplung (500 ml) yang akan digunakan sebagai feed pada membrane polypropylene. Langkah berikutnya adalah memompakan minyak yang telah siap ke dalam membrane dengan menggunakan pompa diafragma sambil diatur transmembrane pressure (1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5 bar) dengan menggunakan valve. Selanjutnya menunggu sampai membrane tersebut terisi penuh dengan minyak biji nyamplung.
Setelah beberapa saat permeat akan keluar dari aliran permeat. Pada saat pertama kalinya
permeat keluar, dihitung sebagai awal dari waktu pencatatan. Proses pengukuran volume permeat ini
dilakukan selama (1,5; 1,75; 2; 2,25; 2,5 menit). Untuk tiap waktunya dilakukan pengukuran volume
permeat yang dihasilkan. Dari hasil pengukuran volume permeat, dapat dihitung besarnya fluks permeat yang dihasilkan untuk tiap variable transmembrane pressure(TMP) dan waktu . Selain itu
juga dilakukan proses analisa kandungan fosfor, %FFA, dan %trigliserida (TGS) masing-masing dengan menggunakan metode spectrofotometri, titrimetric, dan gas cromatography .
11
12
Selain permeat, dihasilkan pula aliran keluaran lain yakni aliran retentate. Aliran retentate ini merupakan aliran dari feed yang tidak teradsorb oleh membrane. Aliran retentate memiliki konsentrasi yang lebih besar daripada aliran feed pada saat awal proses. Aliran retentate ini direcycle kembali menuju aliran feed yang dimaksudkan untuk efisiensi bahan baku yang digunakan.
Untuk setiap pergantian variable transmembrane dan tekanan yang digunakan, dilakukan proses backflush terlebih dahulu sebagai sarana untuk pembersihan membrane dari fouling yang telah terbentuk selama percobaan. Proses backflush ini dilakukan dengan mengalirkan udara bertekanan (2bar) menggunakan alat kompresor. Proses backflush ini dilakukan selama ± 5 menit. Aliran
backflush ini dialirkan bisa dari aliran retentate maupun aliran permeat.
Gambar 1. Rangkaian Alat Ultrafiltrasi
Keterangan gambar:
1. Pompa diafragma 8. Aliran retentate
2. Aliran feed 9. Valve
3. Valve 10. Membran polypropylene
4. Aliran permeat 11. Tangki Feed 5. Tangki permeat 12. Kompresor 6. Pressure gauge feed
7.
Pressure gauge retentate1
3
2
4
8
7
10
9
6
5
HASIL PENELITIAN
Pada penelitian pendahuluan dilakukan karakterisasi sampel minyak mentah biji nyamplung dengan tujuan mengetahui sifat fisiko-kimia minyak dibandingkan dengan spesifikasi persyaratan mutu minyak mentah biji nyamplung. Hasil karakterisasi minyak sampel biji nyamplung. (Crane Sylvie, 2005)
Minyak biji nyamplung hasil proses ultrafiltrasi selanjutnya dilakukan analisa terhadap kandungan kadar fosfor, FFA, dan Trigliserida permeat. Untuk kandungan fosfor dianalisa dengan metode spektrofotometri, sedangkan untuk %FFA dianalisa dengan metode titrimetri dan untuk Trigliserida menggunakan gas kromatografi.
Proses awal yang dilakukan adalah proses mikrofiltrasi yang dilakukan dengan menggunakan kertas saring 0,45 µm. Kemudian dilakukan proses ultrafiltrasi dengan membran polypropylene 0,01 µm. Hasil analisa kandungan fosfor, %FFA, dan Trigliserida ditunjukkkan pada Tabel IV.2 sampai Tabel IV.5 sebagai berikut:
Tabel 1. Hasil Analisa Kandungan Kadar Fosfor, FFA dan TGS Minyak Biji Nyamplung untuk Feed Degumming
Parameter Nilai
FFA sebagai asam oleat (%) 11,781 Trigliserida (%) 66,650 Phosphorus content (ppm) 3,506
Berdasarkan hasil karakterisasi sampel minyak mentah biji nyamplung menunjukkan bahwa minyak yang digunakan dalam penelitian ini mempunyai mutu yang kurang bagus karena tidak memenuhi standard mutu minyak menurut SNI 01-2901-1992. Hal ini dapat dilihat dari nilai parameter asam lemak bebas (FFA) yang dihitung sebagai persen asam oleat yang merupakan asam lemak dominan. Hasil pengukuran kadar FFA dari sampel 11,781% yang berarti belum memenuhi persyaratan yang diizinkan yaitu maksimal 5%. Demikian juga dengan nilai parameter kadar air sudah memenuhi syarat. Dua parameter ini sangat penting untuk menentukan mutu dari sampel dikarenakan FFA merupakan asam lemak yang tidak terikat dalam lemak yang dapat menyebabkan ketengikan dan rendemen minyak akan menurun dan kadar air yang tinggi menyebabkan proses hidrolisa pada minyak dimana proses hidrolisa ini akan membentuk FFA. (Deny Sumarna, 2006)
Tabel 2. Hasil Analisa/Perhitungan Kadar Fosfor, FFA dan TGS Minyak Biji Nyamplung pada Proses Degumming air (H2O)
Parameter Nilai
FFA sebagai asam oleat (%) 13,184
Trigliserida (%) 55,107
Phosphorus content (%) 20,137
Tabel 3. Hasil Analisa/Perhitungan Kadar Fosfor, FFA dan TGS Minyak Biji Nyamplung pada Proses Degumming Asam Fosfat (H3PO4)
Parameter Nilai
FFA sebagai asam oleat (%) 13,464 Trigliserida (%) 49,876 Phosphorus content (%) 25,134
Tabel 4. Hasil Analisa/Perhitungan Kadar Fosfor, FFA dan TGS Minyak Biji Nyamplung pada Proses Degumming menggunakan Membrane Polypropylene (Transmembrane Pressure Tetap) Transmembrane Pressure (bar) Waktu Tampung (menit) Fosfor (%) FFA (%) Trigliserida (%) 1,5 1,5 25,528 8,976
54,567
1,75 25,128 8,41553,787
2 24,957 8,359
51,948
2,25 18,739 8,02248,975
2,5 17,684 7,85445,102
1,75 1,5 16,885 6,90065,450
1,75 16,714 6,73262,362
2 16,515 6,67660,563
2,25 14,974 6,62058,145
2,5 14,261 6,45257,589
2 1,5 5,362 6,17173,514
1,75 3,879 6,00371,312
2 2,710 5,89169,867
2,25 1,940 5,72267,362
2,5 1,683 5,61062,855
2,25 1,5 14,033 4,82580,470
1,75 13,092 4,65679,531
2 11,637 4,48876,126
2,25 10,154 4,20875,452
2,5 9,327 4,09572,348
2,5 1,5 8,557 3,64785,636
1,75 8,699 3,36684,576
2 13,349 2,80582,771
2,25 20,422 2,52580,628
2,5 43,440 2,24478,398
PEMBAHASANUntuk mendapatkan minyak, biji nyamplung terlebih dahulu dipisahkan dari kulit bijinya untuk diambil bagian dalamnya yang biasa disebut dengan kernel. Kernel ini selanjutnya dipanaskan dengan cara dijemur dibawah sinar matahari. Tujuan dari pemanasan ini adalah agar kadar air yang ada dalam minyak dapat diminimalkan. Selain itu pengurangan air ini juga akan mempermudah proses pengepresan biji nyamplung agar diperoleh minyak yang lebih optimal. Proses pengepresan biji nyamplung ini menggunakan alat screw-press. Minyak mentah (Crude Oil) mengandung kotoran yang tidak larut dalam minyak, berbentuk suspensi koloid dalam minyak dan kotoran yang larut dalam minyak. Minyak yang dihasilkan ini selanjutnya dilakukan analisa yang meliputi analisa kadar Fosfor sebesar 3,506 ppm, FFA sebesar 11,781% dan TGS (Trigliserida) sebesar 66,650%. Sebelum dilakukan proses degumming, terlebih dahulu dilakukan proses mikrofiltrasi. Tujuannya agar zat-zat pengotor dapat tersaring sehingga tidak mengganggu proses degumming (ultrafiltrasi) itu sendiri.
Pada proses degumming konvensional menggunakan air (H2O) Memanaskan 200 ml minyak biji nyamplung hingga suhu 80 C dengan hot plate (pemanas). Menambahkan Air (H2O) dengan rasio volume sebesar 5% dari volume minyak biji nyamplung. Memanaskan minyak kembali sambil diaduk selama 30 menit untuk menghilangkan getah (gum) pada minyak biji nyamplung. Memasukkan serta mendinginkan minyak biji nyamplung pada corong pemisah selama 60 menit. Memisahkan minyak biji nyamplung (lapisan atas) dengan kotoran yang tidak terlarut yang terkandung di dalam minyak (lapisan bawah). Langkah selanjutnya dilakukan analisa dan perhitungan minyak biji nyamplung untuk kadar fosfor, %FFA dan Trigliserida (TGS) sehingga diperoleh hasil analisa untuk kadar fosfor adalah sebesar 20,137%, FFA sebesar 13,184% dan Trigliserida (TGS) sebesar 55,107%. Dalam hal ini terjadi peningkatan %FFA ini dikarenakan degumming menggunakan air menyebabkan proses hidrolisa dalam minyak sehingga %FFA meningkat. Dengan meningkatnya kadar FFA ini juga akan mempengaruhi kadar trigliserida dalam minyak sehingga trigliserida menjadi turun. Degumming menggunakan air juga dapat menurunkan kadar fosfor dalam minyak, hal ini dikarenakan air dapat mengikat gum yang terlarut dalam air. (Deny Sumarna, 2006)
Pada proses degumming konvensional menggunakan Asam Phospat (H3PO4). Memanaskan 200 ml minyak biji nyamplung hingga suhu 50 C dengan hot plate (pemanas). Menambahkan H3PO4 dengan rasio berat sebesar 0,5% dari berat minyak biji nyamplung. Memanaskan minyak kembali sambil diaduk selama 30 menit untuk menghilangkan getah (gum) pada minyak biji nyamplung. Memasukkan serta mendinginkan minyak biji nyamplung pada corong pemisah selama 60 menit. Memisahkan minyak biji nyamplung (lapisan atas) dengan kotoran yang tidak terlarut yang terkandung di dalam minyak (lapisan bawah). Langkah selanjutnya dilakukan analisa dan perhitungan minyak biji nyamplung untuk kadar fosfor, %FFA dan Trigliserida (TGS) sehingga diperoleh hasil analisa untuk kadar fosfor adalah sebesar 25,134%, FFA sebesar 13,464% dan Trigliserida (TGS) sebesar 49,876%. Dalam hal ini terjadi peningkatan %FFA ini dikarenakan degumming menggunakan H3PO4 masih mengandung gum-gum yang masih tertinggal dalam minyak sehingga %FFA meningkat. Dengan meningkatnya kadar FFA ini juga akan mempengaruhi kadar trigliserida dalam minyak sehingga trigliserida menjadi turun. Degumming menggunakan H3PO4 juga dapat menurunkan kadar fosfor dalam minyak, hal ini dikarenakan H3PO4 dapat mengikat gum yang tidak terlarut dalam air. (Deny Sumarna, 2006)
Pada proses degumming menggunakan membrane polypropylene langkah pertama yang dilakukan adalah Memasukkan 500 ml minyak biji nyamplung ke dalam tangki umpan. Menjaga suhu umpan dalam keadaan konstan 30oC. Mengalirkan umpan ke membran polypropylene dengan pompa
diafragma. Menjaga transmembrane pressure dan waktu tampung sesuai dengan variabel.
Menampung dan mencatat volume permeat setiap variabel yang telah ditentukan, sedangkan retentat sepenuhnya dikembalikan ke aliran umpan. Mengulangi proses degumming untuk variable yang berbeda-beda. Menganalisis minyak biji nyamplung hasil ultrafiltrasi tersebut untuk mengetahui kadar fosfor , %FFA dan Trigliserida (TGS) dalam minyak masing-masing dengan menggunakan metode
spectrofotometri, titrimetri dan analisa GC.
Selain permeat, dihasilkan pula aliran keluaran lain yakni aliran retentat. Aliran retentat ini merupakan aliran dari feed yang tidak teradsorb oleh membrane. Aliran retentat ini direcycle kembali menuju aliran feed yang dimaksudkan untuk efisiensi bahan baku yang digunakan. Recycle aliran
retentat ini dialirkan kembali menuju aliran feed agar tidak menyebabkan konsentrasi di dalam tangki feed yang menjadi umpan masuk ke dalam membrane untuk setiap variable transmembrane pressure
dan waktu tidak akan mengalami perubahan. Adapun cara lain yang dapat dilakukan untuk mengatasi agar konsentrasi didalam tangki feed tidak mengalami perubahan dengan adanya aliran retentat ini adalah dengan mengalirkan minyak biji nyamplung yang baru untuk mengimbangi aliran retentat tersebut. (Adianto dkk., 2010)
Untuk setiap pergantian variable transmembrane pressure yang digunakan, dilakukan proses
backflush terlebih dahulu sebagai sarana untuk pembersihan membrane dari fouling yang telah
terbentuk selama percobaan. Proses backflush ini dilakukan dengan mengalirkan udara bertekanan (2 bar) menggunakan alat kompresor. Aliran backflush ini dialirkan bisa dari aliran retentat maupun aliran permeat. (Sukmawati dkk., 2009)
Dari hasil analisis terhadap minyak biji nyamplung umpan dan permeat, dapat diketahui kandungan fosfornya. Selanjunya diplot grafik hubungan t (menit) Vs Fosfor (ppm) pada variabel
transmembrane pressure (TMP) tertentu adalah sebagai berikut:
Gambar 2. Grafik Pengaruh Waktu (menit) dan transmembrane pressure (TMP) (bar) terhadap Kadar Fosfor Permeat (ppm) 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 0 1 2 3 K ad ar F os fo r (%) waktu (menit) TMP 1,5 Bar TMP 1,75 Bar TMP 2 Bar TMP 2,25 Bar TMP 2,5 Bar
Dari gambar di atas dapat diketahui bahwa pada TMP yang semakin tinggi maka
kadar fosfor juga akan semakin turun. Hal ini disebabkan pada saat kondisi tekanan operasi
yang semakin tinggi, maka kadar fosfor minyak biji nyamplung akan turun. Tetapi kenaikkan
tekanan akan meningkatkan jumlah partikel yang membentuk lapisan fouling sehingga
diameter pori membesar dan menyebabkan terjadinya swelling pada membran. Hal ini juga
memungkinkan sebagian fosfor dalam fosfolipid ini terikut dalam aliran permeat. Terjadinya
swelling ini mengakibatkan kadar fosfor pada TMP 2,5 bar meningkat sehingga pada kondisi
operasi 2,5 bar efisiensi kerja membran kurang baik.
Adapun ukuran dari beberapa data yang perlu diperhatikan adalah sebagai berikut: Ukuran membrane Ultrafiltrasi : 0,001 µm - 0,05 µm
(Membran yang digunakan 0,01µm) Ukuran Fosfolipid (kontaminan) : 0,018 µm – 0,2 µm
Minyak (trigliserida) : 0,0015 µm Untuk lebih jelasnya dapat digambarkan sebagai berikut:
0,018 µm (Fosfolipid) 0,2 µm 0,001 µm (Ultrafiltrasi) 0,01 µm 0,05 µm
0,0015 µm
(Trigliserida)
Selanjutnya juga dilakukan analisa %FFA dalam minyak hasil ultrafiltrasi. Dari analisa yang didapat kemudian dilakukan perhitungan % FFA dan diplot grafik hubungan waktu (menit) Vs kadar FFA (%) pada variabel transmembrane pressure (TMP) tertentu yang ditunjukkan sebagai berikut:
Gambar 3. Grafik Pengaruh Waktu (menit) dan transmembrane pressure (TMP) bar terhadap %FFA Permeat
Dari hasil analisis pada permeat, diketahui bahwa proses ultrafiltrasi juga dapat mengurangi kandungan %FFA dalam minyak biji nyamplung namun FFA tidak dapat ditahan seluruhnya oleh membran hal ini disebabkan ukuran dan berat molekul FFA jauh lebih kecil dari ukuran pori membran ultrafiltrasi. Gambar IV.2 menunjukkan pengaruh waktu dan tekanan terhadap pengurangan kadar FFA dalam minyak biji nyamplung. Semakin lama waktu yang digunakan maka kadar FFA juga akan semakin turun. Selain itu juga dapat diketahui bahwa pada transmembrane pressure (TMP) 1,5 bar nilai kadar FFA memiliki nilai yang lebih besar dibanding dengan Transmembrane pressure (TMP) 2,5 bar. Hal ini disebabkan karena pada Transmembrane pressure (TMP) 2,5 bar lebih cepat terjadi fouling dikarenakan diameter lumen bagian dalam membrane yang lebih kecil. Dengan adanya fouling tersebut maka akan memungkinkan sebagian dari fouling ini terikut dalam aliran permeat.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 1 1,5 2 2,5 3 % F F A waktu (menit) TMP 1,5 Bar TMP 1,75 Bar TMP 2 Bar TMP 2,25 Bar TMP 2,5 Bar
Adanya FFA dalam minyak akan mudah terhidrolisa menjadi ketonik-ketonik yang menyebabkan ketengikan yang disebut hydrolitic rancidity yaitu : ketengikan yang terjadi akibat adanya proses hidrolisa. Semakin besar kandungan FFA dalam minyak, semakin besar jumlah alkali yang dibutuhkan untuk menetralisasi, berarti semakin besar bilangan asam dari minyak tersebut.tingginya bilangan asam merupakan suatu indikasi terjadinya penurunan mutu. (Deny Sumarna, 2006)
Selain menganalisa kandungan kadar fosfor dan FFA dalam minyak biji nyamplung hasil degumming, juga dilakukan analisa terhadap pengaruh waktu dan transmembrane pressure (TMP) pada trigliserida permeat.
Gambar 4. Grafik Pengaruh Waktu (menit) dan transmembrane pressure (TMP) (bar) terhadap %Trigliserida Permeat
Dari hasil analisis pada permeat, diketahui bahwa proses ultrafiltrasi kadar Trigliserida dalam minyak biji nyamplung semakin meningkat seiring dengan meningkatnya tekanan operasi dan fluks. Gambar IV.3 menunjukkan pengaruh waktu dan transmembrane pressure (TMP) terhadap kadar Trigliserida dalam minyak biji nyamplung. Semakin tinggi waktu dan transmembrane pressure (TMP) yang digunakan maka kadar Trigliserida juga akan semakin tinggi. Hal ini disebabkan karena berat molekul trigliserida yang jauh lebih kecil yakni 0,0015µm dibandingkan dengan diameter pori membran yang berukuran 0,01µm. (Deny Sumarna, 2006)
KESIMPULAN
Proses degumming minyak biji nyamplung dapat dilakukan melalui proses ultrafiltrasi dengan membrane polypropylene 0,01 µm. Dari hasil analisa didapatkan bahwa minyak biji nyamplung hasil
degumming hasil ultrafiltrasi ini memenuhi standar sebagai bahan baku pembuatan biodiesel dalam hal
kadar fosfor, FFA dan Trigliserida (TGS).Semakin tinggi waktu dan transmembrane pressure (TMP), maka kadar fosfor, FFA dan Trigliserida (TGS) dalam minyak biji nyamplung semakin rendah.
DAFTAR PUSTAKA
1. Adianto, Firman, Anton Sugiarto. “Degumming Pada Minyak Biji Karet (Hevea Brasiliensis) Dengan Menggunakan Membrane Polypropylene”, Skripsi, Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. (2010)
2. Bockish, Duke. “Bailey’s Industrial oil and Fat Products”. John Willey and Sons Ltd. (1998) 3. Crane, Sylvie, Guylene Aurore, Henry Joseph, Zephirin Mouloungui . “Journal Composition
of Fatty Acids Triacylglycerols and Unsaponifiable Matter in Callophyllum callaba L. Oil from Guadeloupe. Phytochemistry” Vol. 66 : 1825 – 1831. (2005)
4. Ketaren, S. “Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan”. Jakarta: UI-Press. (1986) 5. Marenchino, Renata, Cecilia Pagliero, Miguel Mattea. “Vegetable oil degumming using
inorganic membranes”. Desalination, 200: 562–564. (2006) 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 K ad ar T rigl iser id a (% ) Waktu (menit) TMP 1,5 Bar TMP 1,75 Bar TMP 2 Bar TMP 2,25 Bar TMP 2,5 Bar
6. Mulder, M. “Basic Princple of Membrane Technology”. Dordrecht, Kluwer Academic
Publisher. (1996)
7. Njoku, O.U. “The cell wall structures and the industrial utilization of the oil of rubber seed in paint manufacture”. Industrial Crops and Product, 12: 1–80. (1993)
8. Santoso, Harry. “Nyamplung (Calophyllum inophy llum L.) Sumber Energi Biofuel Yang Potensial”. Jakarta. 2008.
9. Soerawidjaja, Tatang H., “Membangun Industri Biodiesel di Indonesia”, Bandung, 16 Desember 2005
10. Sukmawati, Afriyanti, Karina Rahmawati. “Degumming Pada Minyak Biji Jarak Dengan Membran Hollow Fiber”, Skripsi, Jurusan Teknik Kimia, Institut Teknologi Sepuluh Nopember. (2009)
