BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensi JACQ) adalah tanaman berkeping satu yang termasuk dalam famili palmea. Nama genus Elaeis berasal dari bahasa Yunani Elaion atau minyak, sedangkan nama spesies Guinensis berasal dari kata Guinea, yaitu tempat dimana 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 220-320C. Panen kelapa sawit terutama didasarkan pada saat kadar minyak mesokarp mencapai maksimum dan kandungan asam lemak bebas minimum, yaitu pada saat buah mencapai tingkat kematangan tertentu. Kriteria kematangan yang tepat ini dapat dilihat dari warna kulit buah dan jumlah buah yang rontok pada tiap tandan (Ketaren,1986).
tahun-tahun pertama tanaman kelapa sawit berbuah atau pada tanaman yang sehat berat tandannya berkisar antara 3-6 kg. Tanaman semakin tua, berat tandan pun bertambah, yaitu antara 25-35 kg/tandan (Tim Penulis,1997).
Buah disebut juga fructus. Pada umumnya tanaman kelapa sawit yang tumbuh baik dan subur sudah dapat menghasilkan buah serta siap dipanen pertama pada umur sekitar 3,5 tahun jika dihitung mulai dari penanaman biji kecambah di pembibitan. Namun, jika dihitung mulai penanaman di lapangan maka tanaman berbuah dan siap panen pada umur 2,5 tahun. Buah terbentuk setelah terjadi penyerbukan dan pembuahan (Fauzi,2004).
Komposisi fraksi tandan yang biasanya ditentukan di pabrik sangat dipengaruhi perlakuan sejak awal panen. Faktor penting yang cukup berpengaruh adalah kematangan buah dan tingkat kecepatan pengangkutan buah ke pabrik. Dalam hal ini, pengetahuan mengenai derajat kematangan buah mempunyai arti penting sebab jumlah dan mutu minyak yang akan diperoleh sangat ditentukan oleh faktor ini.
Penentuan panen sangat mempengaruhi kandungan asam lemak bebas (ALB) minyak sawit yang dihasilkan. Apabila pemanenan buah dilakukan dalam keadaan lewat matang, maka minyak yang dihasilkan mengandung ALB dalam persentase tinggi (lebih dari 5%). Sebaliknya jika pemanenan dilakukan dalam keadaan buah belum matang, selain kadar ALB-nya rendah, rendemen minyak yang diperoleh juga rendah.
Berdasarkan hal tersebut diatas, ada beberapa tingkatan atau fraksi dari TBS yang dipanen. Fraksi-fraksi TBS tersebut sangat mempengaruhi mutu panen, termasuk kualitas minyak sawit yang dihasilkan. Dikenal ada 5 fraksi TBS. Berdasarkan fraksi TBS tersebut, derajat kematangan yang baik adalah jika tandan-tandan yang dipanen berada fraksi 1,2, dan 3.
Tabel 2.2 Beberapa Tingkat Fraksi TBS
Fraksi Jumah Brondolan Tingkat Kematangan
00 Tidak ada, buah berwarna hitam Sangat mentah 0 1 - 12,5% buah luar membrondol Mentah
1 12,5 – 25% buah luar membrondol Kurang matang 2 25 – 50% buah luar membrondol Matang I 3 50 – 75% buah luar membrondol Matang II 4 75 – 100% buah luar membrondol Lewat matang I 5 Buah dalam juga membrondol, ada
buah yang busuk
Lewat matang II
2.2. Varietas Kelapa Sawit
Ada beberapa varietas tanaman kelapa sawit yang telah dikenal. Varitas-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.
2.2.1 Varietas berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah
Berdasarkan ketebalan tempurung dan daging buah, dikenal 5 varietas kelapa sawit, yaitu :
1. Dura
Tempurung cukup tebal antara 2-8 mm dan tidak terdapat lingkaran sabut pada bagian luar tempurung.daging buah relatif tipis dengan persentase daging buah terhadap buah bervariasi antara 35-50%. Kernel (daging biji) biasanya besar dengan kandungan minyak yang rendah. Dalam persilangan, varietas Dura dipakai sebagai pohon induk betina.
2. Pisifera
Penyerbukan silang antara Pisifera dengan Dura akan menghasilkan varietas Tenera.
3. Tenera
Varietas ini mempunyai sifat-sifat yang berasal dari kedua induknya, yaitu Dura dan Pisifera. Varietas inilah yang banyak ditanam diperkebunan-perkebunan pada saat ini. Tempurung sudah menipis, ketebalannya berkisar antara 0,5-4 mm, dan terdapat lingkaran serabut disekelilingnya. Persentase daging buah terhadap buah tinggi, antara 60-96 %. Tandan buah yang dihasilkan oleh Tenera lebih banyak dari pada Dura, tetapi ukuran tandannya relatif lebih kecil.
4. Macro carya
Tempurung sangat tebal, sekitar 5 mm, sedang daging buahnya tipis sekali.
5. Diwikka-wakka
Varietas ini mempunyai ciri khas dengan adanya dua lapisan daging buah.
Dwikka-wakka dapat dibedakan menjadi wakkadura, diwikka-wakkapisifera, dan diwikka-wakkatenera. Dua varietas kelapa sawit yang disebutkan terakhir ini jarang dijumpai dan kurang begitu dikenal di Indonesia.
hasil olahan yang utama. Sehingga tidak mengherankan jika lebih banyak perkebunan yang menanam kelapa sawit dari varietas Tenera.
2.2.2. Varietas Berdasarkan Warna Kulit Buah
Ada 3 varietas kelapa sawityang terkenal berdasarkan perbedaan warna kulitnya. Varietas-varietas tersebut adalah :
1. Nigrescens
Buah berwarna ungu sampai hitam pada waktu muda dan berubah menjadi jingga kehitam-hitaman pada waktu masak. Varietas ini banyak ditanam diperkebunan.
2. Virescens
Pada waktu mudah buahnya berwarna hijau dan ketika masak warna buah berubah menjadi jingga kemerahan, tetapi ujungnya tetap kehijauan. Varietas ini jarang dijumpai di lapangan.
3. Albescens
Pada waktu muda buah berwarna keputih-putihan, sedangkan setelah masak menjadi kekuning-kuningan dan ujungnya berwarna ungu kehitaman.
Varietas ini juga jarang dijumpai (Tim Penulis,1997).
2.3. Proses Pengolahan Kelapa Sawit
2.3.1. Penimbangan
Awalnya, hasil panen berupa tandan buah segar (TBS) diangkut dari pabrik menggunakan truk atau trailer yang ditarik dengan wheel tractor. Setibanya di pabrik, setiap truk atau trailer harus ditimbang di toledo atau timbangan (berat brutto), lalu penimbangan dilakukan kembali sesudah di bongkar (berat tara). Selisih timbangan brutto dan tara merupakan berat TBS yang akan diolah.
2.3.2. Sortasi Buah
Untuk menghitung rendemen dan menilai kualitas TBS, lakukan proses sortasi. Sortasi dengan cara sampling yaitu memilih satu truk pengangkut TBS sebagai pengujian sampling. Lakukan sortasi sesuai dengan kriteria panen. Selain itu, catat persentase tangkai panjang, banyaknya buah yang jatuh (brondolan), dan kotoran.
2.3.3. Penimbunan Buah
2.3.4. Perebusan
Masukkan lori-lori berisi TBS ke dalam ketel rebusan dengan bantuan
loco. Setiap ketel dapat berisi 10 lori. Setelah itu, terjadi pemanasan TBS menggunakan uap air dengan tekanan 2,6 kg/cm2. Proses perebusaan ini biasanya berlangsung satu jam.
2.3.5. Penebahan (Threshing)
Lori-lori tandan buah yang sudah direbus akan ditarik keluar, lalu diangkat menggunakan hoisting crane yang digerakkan dengan motor dan dapat bergerak di atas lintasan rel. Hoisting crane digunakan untuk mengangkat
lori yang berisi tandan-tandan buah, melintangkan lori, serta membalikkannya ke atas mesin penebah (thresher) dengan tujuan untuk melepaskan buah dari tandannya. Pembantingan tandan ini didasarkan pada gaya berat tandan itu sendiri. Buah yang telah lepas tadi masuk ke digester feed conveyer melalui conveyer dan elevator.
2.3.6. Pengadukan (Digester)
Buah yang lepas dari mesin bantingan langsung dimasukkan ke dalam
2.3.7. Pengempaan (Pressing)
Pengempaan bertujuan untuk mengambil minyak dari massa adukan buah di dalam mesin pengempaan secara bertahap. Pengempaan dilakukan dengan dengan bantuan pisau-pisau pelempar dari ketel adukan. Minyak yang keluar ditampung ke sebuah talang dan dialirkan ke crude oil tank melalui vibrating screen (Sunarko, 2012).
2.3.8. Stasiun Pemurnian (Clarification)
Minyak sawit yang keluar dari tempat pemerasan atau pengepresan masih berupa minyak sawit kasar karena masih mengandung kotoran berupa partikel-partikel dari tempurung dan serabut serta 40-50% air. Agar diperoleh minyak sawit yang bermutu baik, minyak sawit kasar tersebut harus diolah lebih lanjut dengan cara dialirkan ke dalam tangki minyak kasar (crude oil tank). Tahap pengolahan minyak kelapa sawit kasar ini disebut dengan tahap pemurnian minyak atau klarifikasi. Pemurnian minyak atau klarifikasi adalah proses memisahkan minyak dari bahan – bahan nonminyak, seperti serat, kotoran, pasir, dan air (Slamet, 2011).
Minyak yang sudah terpisah ini dialirkan menuju saringan getar
(vibrating screen) untuk memisahkan kotoran berupa serabut dan bahan-bahan lainnya. Kotoran dialirkan menuju tangki minyak kasar (crude oil tank , COT) yang berada di bagian bawah ayakan getar. Selanjutnya, minyak dari COT dikirim ke tangki pengendap (Continuous Settling Tank/clarifier tank).
Di dalam clarifier tank, minyak kasar terpisah menjadi minyak dan sludge
mengutip kembali minyak yang masih terkandung di dalamnya (Posman, S. 2014).
Stasiun pemurnian minyak berfungsi untuk memisahkan minyak dengan kotoran serta unsur-unsur yang mengurangi kwalitas minyak dan mengupayakan agar kehilangan minyak seminimal mungkin. Proses pemisahan ini dimaksudkan untuk memisahkan minyak, air, dan kotoran, seperti pasir dan lumpur dengan sistem sentrifusi dan pengendapan.
1. Sand Trap Tank
Alat ini berfungsi untuk memisahkan minyak (dalam bentuk crude oil tank) dari kotoran dan pasir. Alat ini bekerja berdasarkan gravitasi yaitu mengendapkan padatan (pasir). Dengan adanya pemanasan melalui steam injeksi akan mempercepat penurunan pasir (padatan). Jika out put dari sand trap tank/blow down terlalu kental maka penambahan air perlu dilakukan dengan tujuan untuk pengenceran sehingga losses minyak dapat dikurangi. Dalam pengoperasian sand trap tank, operator harus melakukan blow down
minimal setiap 4 jam dan perlu memperhatikan dan mengontrol temperatur
sand trap tersebut. Kapasitas sand trap tank adalah 10 m3.
2. Vibro Separator
dengan memakai 2 tingkat saringan antara lain tingkat atas (20 mesh ) dan tingkat bawah (40 mesh).
3. Crude Oil Tank (COT)
Fungsi Crude Oil Tank adalah : a. Menurunkan NOS
b. Menambah panas c. Sebagai Transit Tank
Volume Crude Oil Tank adalah 6.08 m3
Prinsip kerja COT adalah pengendapan karena gaya gravitasi sehingga memanfaatkan perbedaan berat jenis diantara minyak, air, dan NOS. Pemisahan minyak lebih sempurna jika panas minyak dipertahankan pada suhu 90 – 950C. Oleh sebab itu dalam COT dipasang pipa untuk menginjeksikan steam.
4. Vertical Clarifier Tank (VCT)
5. Sludge tank
Sludge tank digunakan untuk menampung sekalipun mengendapkan
sludge hasil pemisahan COT (Continuous Settling Tank) yang masih mengandung minyak 4,5% - 6%. Alat ini berbentuk tabung silinder yang bagian bawahnya berbentuk kerucut. Sludge yang masih mengandung sedikit minyak ini dipanaskan dengan suhu 900C agar campuran tidak membeku. Pemanasan dilakukan dengan sistem injeksi uap (Posman,S. 2014).
6. Sludge Separator ataupun Sludge Centrifuge
Sludge Separator ataupun Sludge Centrifuge terdiri dari bahan yang mudah menguap 80- 85 %, bahan padatan bukan NOS 8-12 % dan minyak 5-10 %. Tujuan dari proses ini adalah untuk memisahkan minyak dan juga air dan kotoran. Dengan kata lain untuk memisahkan minyak dan fraksi yang berat jenisnya, air dan kotoran dapat dipisahkan disebut dengan air drab dengan kadar minyak/zat kering 7-10 %. Fraksi ringan dikembalikan ke Oil Settling Tank. Suhu minyak dalam Sludge Separator dipertahankan diatas 900C, yang dapat dibantu dengan pemberian uap panas. Cairan yang telah dibebaskan dari pasir-pasir halus dipompakan lagi ke Oil Settling Tank
(Ponten 1998).
7. Oil Tank
Fungsi oil tank adalah untuk tempat sementara minyak sebelum diolah ke
oil purifier. Prinsip kerja Oil Tank sama dengan sistem kerja COT dan VCT
8. Oil Purifier
Fungsi dari Oil Purifier adalah untuk memisahkan/memurnikan minyak dari sisa kotoran yang masih terkandung didalamnya. Prinsip pemisahan dalam alat ini dilakukan dengan gaya sentrifugal yaitu berdasarkan sistem pemisahan atas perbedaan berat jenis dan gaya-gaya sentrifugal.
9. Float Tank
Minyak yang telah dimurnikan secara otomatis dipompakan ke Float Tank yang berfungsi untuk menjaga pengumpanan vacum dryer agar tetap
vakum.
10. Vacum Dryer
Minyak yang keluar dari Oil Purifier masih mengandung air, maka perlu dikurangi hingga mencapai batas maksimum yang didasarkan pada batas standart. Karena itu digunakan Vacum Dryer yang berfungsi sebagai alat untuk mengurangi kadar air dalam minyak produksi.
11. Oil Storage Tank
Minyak yang telah diproses kemudian ditampung di Oil Storage Tank
2.4. Mutu Minyak Kelapa Sawit
Akhir – akhir ini minyak sawit berperan cukup penting dalam perdagangan dunia. Berbagai industri, baik pangan maupun nonpangan, banyak yang menggunakannya sebagai bahan baku. Berdasarkan peranan dan 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 di ukur berdasarkan spesifikasi standar mutu internasional, yang meliputi kadar asam lemak bebas (ALB, FFA), air, kotoran, logam besi, logam tembaga, peroksida dan ukuran pemucatan (Tim Penulis PS, 1997)
2.5. Komposisi Minyak Kelapa Sawit
Tabel 2.3 : Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti bervariasi dan dipengaruhi oleh penanganan selama produksi (Ketaren, S. 1986).
2.6. Lemak dan Minyak
serta berperan dalam proses ketengikan. Fosfolipid dalam minyak yang berasal dari biji-bijian biasanya mengandung sejumlah fosfatida, yaitu lesithin dan cephalin (Ketaren, 1986).
Minyak sawit merupakan produk perkebunan yang memiliki prospek yang cerah di masa mendatang. Potensi tersebut terletak pada keragaman kegunaan dari minyak sawit. Minyak sawit disamping digunakan sebagai bahan mentah industri nonpangan. Dalam perekonomian Industri komoditas kelapa sawit memegang peranan yang cukup strategis karena komoditas ini punya prospek yang cerah sebagai sumber devisa. Disamping itu, misalnya sawit merupakan bahan baku utama minyak goreng yang banyak dipakai diseluruh dunia, sehingga secara terus-menerus mampu menjaga stabilitas harga minyak sawit. Komoditas ini pun mampu pula menciptakan kesempatan kerja yang luas dan meningkatkan kesejahteraan masyarakat. (Risza, 1994).
2.7. Asam Lemak Bebas (Free Fatty Acid)
Sebagai miyak atau lemak, minyak sawit adalah suatu trigliserida, yaitu senyawa gliserol dengan asam lemak sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit termasuk golongan minyak asam oleat-linoleat. Minyak sawit berwarna merah jingga karena kandungan karotenoida (terutama B karotena, berkonsistensi setengah padat pada suhu kamar (konsistensi dan titik lebur banyak ditentukan oleh kadar ALBnya) dan dalam keadaan segar dan kadar asam lemak bebas yang rendah, bau dan rasanya cukup enak.
Minyak sawit terdiri atas berbagai trigliserida dengan rantai asam lemak yang berbeda-beda. Panjang rantai adalah antara 14-20 atom karbon. Dengan demikian sifat minyak sawit ditentukan oleh perbandingan dan komposisi trigliserida tersebut (Soepadiyo, M. 2003).
O
H2C O C R
O H2C OH O
HC O C R + 3HOH HC OH + 3R C OH
O H2C OH
H2C O C R
Gliserida Air Gliserol Asam Lemak
Gambar 2.1. Reaksi Pembentukan Minyak (Ketaren, 1986)
Tipe trigliserida yang paling sederhana adalah yang ketiga asam lemaknya sama. Namun demikian, kebanyakan trigliserida mengandung dua atau tiga asam lemak yang berbeda dan dikenal sebagai trigliserida majemuk. Lemak alami adalah campuran dari trigliserida majemuk yang berbeda-beda dan karenanya dapat mengandung sejumlah asam lemak yang beraneka ragam pula. Asam linoleat dan linolenat adalah asam lemak yang mempunyai banyak ikatan tidak jenuh karena senyawa ini mengandung lebih dari satu ikatan ganda (Gaman, 1981).
lemaknya. Semakin jenuh asam lemaknya semakin tinggi titik lebur dari minyak sawit tersebut (Tambun, R. 2006).
H2COH H2COOCR
H2COH + 3 RCOOH H2COOCR + 3 H2O
H2COH H2COOCR
Gliserol Asam Lemak Trigliserida Air
Gambar 2.2. Reaksi Gliserida (Winarno,1992).
Tabel 2.4. Komposisi asam lemak minyak sawit
Asam lemak Jumlah atom C Minyak sawit (%) Asam lemak jenuh
Oktanoat 8 -
Dekanoat 10 -
Laurat 12 1
Miristat 14 1-2
Palmitat 16 32-4
Stearat 18 74-10
Asam lemak tidak jenuh
Oleat 18 38-50
Linoleat 18 5-14
Linolenat 18 1
(Fauzi, 2004)
2.8. Kadar Sludge
Sludge yang dihasilkan dari clarifier tank kemudian dialirkan ke dalam
decanter. Di dalam alat ini, terjadi pemisahan antara light phase, heavy phase,
dan solid. Light phase yang dihasilkan kemudian akan dialirkan kembali ke dalam crude oil tank, sedangkan heavy phase akan ditampung dalam bak penampungan (fat pit). Solid atau padatan yang dihasilkan akan diolah menjadi pupuk atau bahan penimbun.
dan air tersebut akan pecah. Hal ini akan mempermudah pemisahan air dalam minyak. Minyak yang memiliki tekanan uap lebih rendah dari air akan turun ke bawah dan kemudian dialirkan ke storagetank (Pardamean, M. 2012).
Hal – hal yang perlu diperhatikan pada Sludge Separator, yaitu : suhu
sludge dijaga 90 – 95 %, penggunaan air untuk balancing harus dengan air panas (90 -950C), pembebanan baru dapat dilaksanakan setelah mesin berputar normal dengan menghitung petunjuk putaran, pencucian bowl
dilakukan secara periodic sesuai dengan kebutuhan, pembersihan dan pemeriksaan menyeluruh dilaksanakan setiap hari (Tim Standarisasi, 1997).
2.9. Penentuan Kadar Minyak
Penentuan kadar minyak atau lemak sesuatu bahan dapat dilakukan dengan menggunakan Soxhlet apparatus. Cara ini dapat juga digunakan untuk ekstraksi minyak dari sesuatu bahan yang mengandung minyak. Eksraksi dengan alat soxhlet apparatus merupakan cara ekstraksi yang efisien karena dengan alat ini pelarut yang dipergunakan dapat diperoleh kembali. Bahan padat pada umumnya membutuhkan waktu ekstraksi yang lebih lama, karena itu dibutuhkan pelarut yang lebih banyak.
