BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kelapa Sawit Dan Minyak Sawit 2.1.1. Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensis jack) berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Meskipun demikian, ada yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari Amerika Selatan yaitu Brazil karena lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit dihutan Brazil dibandingkan dengan Afrika. Pada kenyataannya tanaman kelapa sawit hidup subur diluar daerah asalnya, seperti Malaysia, Indonesia, Thailand dan Papua Nugini. Bahkan mampu memberikan hasil produksi per hektar yang lebih tinggi. Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintahan kolonial Belanda pada tahun 1848 (Fauzi, 2008).
2.1.2. Minyak Sawit
Seperti minyak yang lain, minyak sawit tersusun dari unsur-unsur C, H dan O. Minyak ini terdiri dari fraksi pada saat fraksi cair dengan perbandingan yang seimbang. Penyusun fraksi padat terdiri dari asam lemak jenuh, antara lain asam miristat (1%), asam palmitat (45%), dan asam stearat. Sedangkan fraksi cair tersusun dari asam lemak tidak jenuh yang terdiri dari asam oleat (39%) dan asam linoleat (11%). Komposisi tersebut ternyata agak berbeda jika dibandingkan dengan minyak inti sawit dan minyak kelapa.Perbedaan jenis asam lemak penyusunnya dan jumlah rantai asam lemak yang membantu trigliserida dalam
minyak sawit dan minyak inti sawit menyebabkan kedua jenis minyak tersebut
bersifat setengah padat, sedangkan pada suhu yang sama minyak inti sawit berbentuk
cair ( Tim Penulis, 2000).
2.1.3 Inti Sawit Dan Minyak Inti Sawit
Inti sawit merupakan hasil olahan dari biji sawit yang telah dipecah menjadi cangkang dan inti, cangkang sawit digunakan sebagai bahan bakar ketel uap, arang, pengeras jalan dan lain-lain. Sedangkan inti sawit diolah kembali menjadi minyak inti sawit (Palm Kernel Oil). Proses pengolahan inti sawit menjadi minyak inti sawit tidak terlalu rumit bila dibandingkan dengan proses pengolahan buah sawit. Bentuk inti sawit bulat padat atau agak gepeng berwarna cokelat hitam. Inti sawit mengandung lemak,protein, serat dan air. Pada pemakaiannya lemak yang terkandung didalamnya disebut minyak inti sawit dan ampas atau bungkilnya yang kaya protein digunakan sebagai bahan makanan ternak. Kadar minyak dalam inti kering adalah 44 – 53% (Mangoensoekardjo, 2003).
Tabel 2.1. Komposisi Inti Sawit (Ketaren, 1986)
Komponen Jumlah
Minyak 47-52
Air 6-8
Protein 7,5 – 9,0
Selulosa 5
Abu 2
dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan minyak inti kelapa sawit (Palm Kernel Oil/PKO) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti kelapa sawit (Palm Kernel Meal/PKM).
Minyak inti sawit memiliki rasa dan bau yang khas. Minyak mentahnya mudah sekali menjadi tengik bila dibandingkan dengan minyak yang telah dimurnikan. Titik lebur dari minyak inti sawit adalah berkisar antara 25°C – 30°C (Sitinjak, 1983). Di Indonesia pabrik yang menghasilkan minyak inti kelapa sawit dan bungkil inti kelapa sawit adalah pabrik Ekstraksi minyak kelapa sawit di Belawan – Deli (Ketaren, 1986).
2.1.4. Bungkil Inti Kelapa Sawit
Bungkil inti kelapa sawit adalah inti kelapa sawit yang telah mengalami proses ekstraksi dan pengeringan. Bungkil inti kelapa sawit dapat digunakan sebagai makanan ternak. Minyak inti kelapa sawit dan bungkil inti kelapa sawit tersebut hampir seluruhnya di ekspor (Ketaren,1986).
pakan ternak. Sedangkan tempurung dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar, sebagai pengeras jalan, atau dibuat arang dalam industri pabrik bakar aktif.
Faktor – faktor yang mempengaruhi mutu dari PKO adalah air , Free Fatty Acid, warna, bilangan iodide. Semua faktor - faktor ini perlu di analisis untuk mengetahui mutu dari minyak inti kelapa sawit tersebut. Minyak sawit yang baik yaitu yang berkadar asam lemak bebas yang rendah dan berwarna kuning terang serta muda dipucatkan (Tim Penulis, 2000).
2.2. Standar Mutu Kelapa Sawit
Standar mutu merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang mempengaruhi mutu minyak inti sawit adalah air dan kotoran, asam lemak bebas, bilangan peroksida dan daya pemucatan. Faktor-faktor lain adalah titik cair, kandungan gliserida padat, refining lose, plasticity dan spreadability, sifat transparan, kandungan logam berat dan
bilangan penyabunan. Semua faktor-faktor ini perlu di analisis untuk mengetahui mutu minyak inti kelapa sawit. Minyak sawit yang baik, berkadar asam lemak bebas yang rendah dan berwarna kuning terang serta muda dipucatkan. Bungkil inti sawit diinginkan berwarna relative terang dan nilai gizi serta kandungan asam aminonya tidak berubah. Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1 persen dan kadar kotoran lebih kecil dari 0,01 persen, kandungan
asam lemak bebasnya serendah mungkin (lebih kurang 2 persen atau kurang),
bilangan peroksida dibawah 2, bebas dari warna merah dan kuning (harus berwarna
pucat) tidak berwarna hijau jernih,dan kandungan logam berat serendah mungkin atau
bebas dari ion logam (Ketaren, 1986).
Akhir-akhir ini minyak sawit berperan cukup penting dalam perdagangan
sebagai bahan baku. Berdasarkan peranan kegunaan minyak sawit itu, maka mutu dan
kualitasnya harus diperhatikan sebab sangat menentukan harga dan nilai komoditas
ini. Di dalam perdagangan kelapa sawit, istilah mutu sebenarnya dapat dibedakan
menjadi dua arti. Yang pertama adalah mutu minyak sawit dalam arti benar-benar
murni dan tidak tercampur dengan minyak nabati lain. Mutu minyak sawit dalam arti
yang pertama dapat ditentukan dengan menilai sifat-sifat fisiknya, antara lain titik
lebur, angka penyabunan, dan bilangan yodium. Sedangkan yang kedua, yaitu mutu
minyak sawit dilihat dalam arti penilaian menurut ukuran. Dalam hal ini syarat
mutunya diukur berdasarkan spesifikasi standar mutu Internasional, yang meliputi
kadar asam lemak bebas, air, kotoran, logam besi, logam tembaga, peroksida, dan
ukuran pemucatan. Dalam dunia perdagangan, mutu minyak sawit dalam arti yang
kedua lebih penting (Tim Penulis,1996).
Tabel 2.2. Standar Mutu Minyak Sawit, Minyak Inti Sawit Dan Inti Sawit (Sumber : Direktorat Jendral Perkebunan, 1989 (Fauzi, 2008)
Karakteristik Minyak Bilangan Iodine 44-58
2.3. Manfaat Kelapa Sawit
Kelapa sawit merupakan tanaman tropis penghasil minyak nabati yang hingga saat ini diakui paling produktif dan ekonomis dibandingkan tanaman penghasil minyak nabati lainnya, misalnya kacang kedelai, kacang tanah, kelapa, bunga matahari, dan lain-lain.
Kegunaan dari kelapa sawit tersebut adalah :
- Minyak kelapa sawit merupakan bahan baku untuk kebutuhan pangan (minyak goreng, margarin, vanaspati, lemak, dan lain-lain) tetapi juga untuk memenuhi kebutuhan non pangan (gliserin, sabun, deterjen, BBM, dan lain-lain).
- Inti sawit yang menghasilkan minyak inti sawit digunakan sebagai bahan sabun, minyak goreng, kosmetik, dan sebagainya.
- Cangkang atau tempurungnya dapat digunakan sebagai bahan bakar/sumber energi.
- Tandan kosong untuk bahan bakar ketel uap, mulsa dan abu sebagai pupuk kalium.
- Ampas lumatan daging buah untuk bahan bakar ketel uap (Hadi, 2004).
2.4. Pengolahan Inti Sawit Menjadi Minyak Inti Sawit (CPKO)
Adapun tahap – tahap proses pengolahan minyak inti sawit yaitu :
1. Sampling Tower
Kemudian truck yang berisi PK masuk ke tower untuk dilakukan pengambilan sampel atas. Setelah itu, sampel di bawa ke laboratorium QA untuk dianalisa.
2. Quality Assurance (Analisa di Laboratorium)
Dalam menganalisa PK ditinjau berdasarkan kadar kotoran, kadar air (Moisture) dan kadar minyak (oil content). Apabila PK untuk sampel atas inspect sesuai dengan kontrak yang telah disepakati, maka bagian QA membuat tiket bongkar dan diserahkan ke petugas Ware House kemudian truck akan menuju loading ramp untuk dilakukan pembongkaran dan dicek sampel curahnya. Untuk pengambilan sampel curah ada tiga bagian yaitu: belakang, tengah dan depan kemudian sampel diantar ke laboratorium QA untuk dianalisa dengan perlakuan yang sama pada pengambilan sampel atas.
3.Loading Ramp (Penerimaan Biji)
Untuk truck muatan PK yang telah mendapatkan tiket bongkar maka pembongkaran terus berlanjut. PK yang telah di bongkar akan masuk ke loading ramp dan jatuh ke conveyor dan dibawa menuju elevator melalui elevator tersebut PK diangkat menuju conveyor menuju silo untuk disimpan sementara waktu.
4. Silo (Penyimpanan Sementara)
5. Gudang PKM
Gudang PKM adalah suatu tempat penampungan ampas PKM sisa pengolahan inti sawit. Jumlah gudang di palm kernel crushing plant ada empat unit yang masing masing berbeda.
6. Hopper(Tempat Penampungan PK)
Hopper merupakan tempat penampungan PK (Palm Kernel) sementara sebelum diproses kedalam mesin pengepressan. Kapasitas Hopper di plant I sebesar 400 Ton sedangkan di plant II sebesar 600 Ton.
7. Mesin First Press
PK yang berada dalam silo akan di transfer ke hopper dengan menggunakan conveyor dan elevator. Setelah itu akan masuk kedalam mesin press I untuk memisahkan minyak dengan ampas yang keluar secara terpisah. Minyak yang keluar dari mesin press I akan dibawa oleh conveyor menuju Bak Oil Pit kemudian akan menuju ke vibrating screen ( penyaring getar ) kemudian di alirkan ke Bak Vibrating, selanjutnya akan dipompa ke Niagara filter untuk disaring. Setelah itu akan dialirkan ke Buffer Tank lalu ke Daily Tank. Sedangkan ampas dari mesin dibawa conveyor menuju hopper untuk masuk dalam tahap proses kedua.
8. Mesin Second Press
alirkan ke Bak Vibrating, selanjutnya akan dipompa ke Niagara filter untuk disaring. Setelah itu akan dialirkan ke Buffer Tank lalu ke Daily Tank.
Sedangkan Ampas yang keluar dari mesin press II akan dibawa oleh conveyor melewati bar magnet kemudian dibawa oleh elevator menuju hummer mill untuk dihaluskan. Setelah itu, ampas akan dibawa oleh conveyor dan diiringi dengan penambahan air agar suhu ampas menurun dengan kadar airnya max 10% pada saat menuju gudang, hal ini disebut dengan AAW (After Adding Water). Setelah itu PKM masuk ke dalam gudang penyimpanan dengan temperature 50º C max. 9. Niagara filter
Niagara Filter berfungsi sebagai tempat proses penyaringan. Tekanan yang digunakan harus pada 4 Bar max. Minyak yang sudah jernih akan masuk ke Buffer tank sedangkan ampas minyak (cake) tersebut akan tertinggal didalam filter press. Cake pada niagara filter juga di analisa dengan oil content 25% max. Konsentrasi oil content dari cake niagara filter diharapkan semakin kecil dari standart yang ditentukan dengan demikian PKM hasil produksi di gudang tidak terkontaminasi.
10. Daily tank
FLOW PROSES
Gambar 2.3. Flow Proses Pengolahan Inti Sawit Sampling
tower
Loading remp
Hopper Silo
Mesin press I
PKO PKM
Niagara Filter Vibrating
screen Bak Oil Pit
Mesin Press II
Filter bag
Gudang PKM Buffer Tank
PKO PKM
2.5. EKSTRAKSI
Ekstraksi adalah suatu cara untuk mendapatkan minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak. Adapun cara ekstraksi ini bermacam – macam, yaitu rendering (dry rendering dan wet rendering), mechanical expression dan solvent extraction.
2.5.1. Rendering
Rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar air yang tinggi. Pada semua cara rendering, penggunaan panas adalah suatu hal yang spesifik, yang bertujuan untuk mengumpulkan protein pada dinding sel bahan dan untuk memecahkan dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus oleh minyak atau lemak yang terkandung di dalamnya. Menurut pengerjaannya rendering dibagi dalam dua cara yaitu: wet rendering dan dry rendering.
2.5.2. Rendering dengan penambahan air (Wet rendering)
dengan temperatur rendah kurang begitu populer, sedangkan proses wet rendering dengan mempergunakan temperatur yang tinggi disertai tekanan uap air, dipergunakan untuk menghasilkan minyak atau lemak dalam jumlah yang besar. Peralatan yang digunakan adalah autoclave atau digester. Air dan bahan yang akan diekstraksi dimasukkan kedalam digester dengan tekanan uap air sebesar 40 sampai 60 pound selama 4-6 jam.
2.5.3. Rendering tanpa penambahan air (Dry rendering)
Dry rendering adalah cara rendering tanpa penambahan air selama proses berlangsung. Dry rendering dilakukan dalam ketel yang terbuka dan dilengkapi dengan steam jacket serta alat pengaduk (agitator). Bahan yang diperkirakan mengandung lemak atau minyak dimasukkan kedalm ketel tanpa penambahan air. Bahan tadi dipanaskan sambil diaduk. Pemanasan dilakukan pada suhu 220℉ sampai 230℉ (105℃ −110℃). Ampas bahan yang telah diambil minyaknya akan diendapkan pada dasar ketel. Minyak atau lemak yang dihasilkan dipisahkan dari ampas yang telah mengendap dan pengambilan minyak dilakukan dari bagian atas ketel.
2.5.4. Pengepressan mekanis (Mechanical expression)
Dua cara yang umum dalam pengepresan mekanis yaitu pengepresan hidraulik (hidraulic pressing) dan pengepresan berulir (expeller pressing).
2.5.5. Pengepresan hidraulik (Hydraulic pressing)
Pada cara Hydraulic Pressing, bahan di press dengan tekanan sekitar 2000 pounds/inch2 (140,6 kg/cm= 136 atm). Banyaknya minyak atau lemak yang dapat dieekstraksi tergantung dari lamanya pengepressan, tekanan yang dipergunakan, serta kandungan minyak dalam bahan asal. Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa pada bungkil bervariasi sekitar 4 sampai 6 persen, tergantung dari lamanya bungkil ditekan dibawah tekanan hidraulik.
Tahap-tahap yang dilakukan dalam proses pemisahan minyak dengan cara pengepresan mekanis dapat dilihat pada gambar.
Gambar 2.4. Skema Cara Memperoleh Minyak Dengan Pengepressan Bahan yang
mengandung minyak
Perajangan Penggilingan
Pemasakan/ pemanasan Pengepresan
Minyak kasar
2.5.6. Pengepresan berulir (Expeller Pressing)
Cara expeller pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari proses pemasakan atau tempering. Proses pemasakan berlangsung pada temperatur 240℉ (115,5℃)dengan tekanan sekitar 15-20 ton/inch2. Kadar air minyak atau lemak yang dihasilkan berkisar sekitar 2,5-3,5 persen. Sedangkan bungkil yang dihasilkan masih mengandung minyak sekitar 4-5 persen.
2.5.7. Extraksi dengan pelarut (Solvent Extraction)
Prinsip dari proses ini adalah ekstraksi dengan melarutkan minyak dalam pelarut minyak dan lemak. Pada cara ini dihasilkan bungkil dangan kadar minyak yang rendah atau sekitar 1 persen 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 biasa digunakan dalam proses ekstraksi engan pelarut menguap adalah petroleum eter, gasoline karbon disulfida, karbon tetraklorida, benzene dan n-heksan. Perlu diperhatikan bahwa jumlah pelarut menguap atau hilang tidak boleh lebih dari 5 persen. Bila lebih, seluruh sistem solvent extraction perlu diteliti lagi (Ketaren, 1986).
2.6. Analisa kadar lemak dengan metode ekstraksi sokletasi
Ekstraksi padat cair atau leaching adalah transfer difusi komponen terlarut dari padatan inert ke dalam pelarutnya. Proses ini merupakan proses yang bersifat fisik, karena komponen terlarut kemudian dikembalikan lagi kedalam semula tanpa mengalami perubahan kimiawi. Ekstraksi dari bahan padat dapat dilakukan jika bahan yang dapat larut dalam solvent pengekstraksi. Ekstraksi berkelanjutan diperlukan apabila padatan hanya sedikit larut dalam pelarut. Namun, sering juga digunakan pada padatan yang larut karena efektivitasnya.
Pada cara kering, bahan dibungkus atau ditempatkan dalam thimble, kemudian dikeringkan dalam oven untuk menghilangkan airnya. Pemanasan harus dilakukan secepatnya dan hindari suhu yang terlalu tinggi. Oleh karena itu dianjurkan menggunakan vakum oven (suhu 105 ℃). Penentuan kadar lemak dengan cara ektraksi kering dapat digunakan alat yang bernama sokhlet. Ekstraksi dengan sokhlet ini dilakukan secara terus menerus. Pada ekstraktor sokhlet, pelarut dipanaskan dalam labuh didih sehingga menghasilkan uap. Uap tersebut kemudian masuk ke kondensor melalui pipa kecil dan keluar dalam fase cair. Kemudian, pelarut masuk kedalam selongsong berisi padatan. Pelarut akan membasahi sampel dan tertahan didalam selongsong sampai tinggi pelarut dalam pipa sifon sama dengan tinggi pelarut diselongsong. Kemudian, pelarut seluruhnya akan mengalir masuk kembali kedalam labu didih dan begitu seterusnya. Peristiwa ini disebut dengan efek sifon.
dikeringkan terlebih dahulu, bila perlu dicampur dengan pasir murni bebas lemak untuk memperbesar luas permukaan kontak dengan pelarut. Sampel dalam thimble ditutup dengan kapas bebas lemak supaya partikel sampel tidak ikut terbawa aliran pelarut. Selanjutnya, labu godok dipasang beserta kondensornya. Pelarut yang digunakan sebanyak 1,5-2 kali isi tabung ekstraksi. Unit sokhlet dipasang yang dilengkapi dengan pendingin balik, dan pemanasan dilakukan pada suhu titik didih pelarut, kemudian dibiarkan terjadi sirkulasi sampai pelarut menjadi jernih. Larutan yang diperoleh dirotarievaporatorasi dengan tekanan dan suhu sesuai pelarut sampai diperoleh ekstrak kering.
Pemanasan sebaiknya menggunkan penangas air untuk menghindari bahaya kebakaran, atau bila terpaksa menggunakan kompor listrik harus dilengkapi dengan pembungkus labu dari asbes. Pada akhir ekstraksi yanitu 4-6 jam, labu gondok diambil dan ekstrak dituang kedalam botol yimbang atau cawan poerselen, lalu pelarut diuapkan diatas penangas air sampai pekat.
