S is te m d a n M a n a je m e n T e k n ik P e rt a n ia n 399
ANALISIS OIL LOSSES PADA FIBER DAN BROKEN NUT
DI UNIT SCREW PRESS DENGAN
VARIASI TEKANAN
Joto Wahyudi1), Rengga Arnalis Renjani1), Hermantoro2)
Jurusan Teknik Pertanian, Progam Khusus Sarjana Teknik Industri Kelapa Sawit (STIK) Fakultas Teknologi Pertanian INSTIPER, Jln. Nangka II Maguwoharjo, Depok, Sleman,
Yogyakarta
E-mail: renggaarnalisrenjani@ymail.com
ABSTRAK
Worm screw press adalah komponen utama mesin ekstraksi minyak kelapa sawit
mentah (Crude Palm Oil) yang merupakan “stasiun” utama untuk mengutip minyak pada daging buah kelapa sawit. Pada screw press, ada beberapa hal yang perlu diperhatikan guna menentukan keberhasilan proses ekstraksi, yaitu persentase oil losses dan broken nut. Metode penelitian yang dilakukan yakni dengan sistem perubahan tekanan yang diteruskan pengambilan sampel dengan interval waktu satu jam setelah operasi berjalan. Pengambilan sampel dilakukan di tiga titik pada plat konus, yaitu sisi kiri, sisi tengah dan sisi kanan konus. Sampel yang diambil kemudian di analisa di laboratorium PKS (Pabrik Kelapa Sawit) dengan menggunakan alat yang dinamakan soxhlet extractor. Hasil tersebut dianalisa menggunakan analis matematis dan grafis untuk mendapatkan tekanan yang optimal pada unit mesin screw
press yang diteliti. Hasil penelitian menunjukan bahwa tekanan screw press, yakni pada
tekanan 60 bar (42-45 Ampere) diperoleh persentase oil losses in fiber sebesar 13,22% dan
broken nut sebesar 5, 83%, untuk tekanan 70 bar (43-46 Ampere) diperoleh persentase oil losses in fiber sebesar 9,34% dan broken nut sebesar 10,86%, dan pada tekanan 80 bar
(44-47 Ampere) diperoleh persentase oil losses in fiber sebesar 8,53% dan broken nut sebesar 16,03%. Dari hasil penelitian ini, dapat disimpulkan bahwa tekanan optimal adjusting cone adalah 70 bar (43-46 Ampere).
Kata Kunci : Pressure (tekanan), Oil losses in fiber, dan broken nut (BN)
PENDAHULUAN
Indonesia merupakan negara penghasil kelapa sawit terbesar di dunia. Kebutuhan kelapa sawit menigkat tajam, seiring dengan meningkatnya kebutuhan CPO (Crude Palm Oil) dunia. Seiring dengan meningkatnya kebutuhan kelapa sawit, serta meningkatnya persaingan di perusahaan perkebunan yang ada di dunia. Indonsia diharapkan mampu bersaing di industri internasional dalam memproduksi kelapa sawit dengan target dan sasaran yang mampu menghasilkan mutu minyak yang baik diantara industri sawit di negara-negara lain. Proses produksi pengolahan kelapa sawit (PKS) setiap pabrik rata-rata 45 sampai 90 ton tandan buah segar (TBS) per jam dengan lama pengolahan 20 jam/hari, sehingga kelapa sawit yang diolah sekitar 900 s/d 1800 ton TBS per hari.
Crude Palm Oil (CPO) merupakan hasil olahan daging buah kelapa sawit melalui
proses perebusan Tandan Buah Segar (TBS), perontokan, dan pengepresan. CPO ini diperoleh dari bagian mesokarp buah kelapa sawit yang telah mengalami beberapa proses, yaitu sterilisasi, pengepresan, dan klarifikasi. Crude Oil ini merupakan produk level pertama yang dapat memberikan nilai tambah sekitar 30% dari nilai jual tandan buah segar.
S is te m d a n M a n a je m e n T e k n ik P e rt a n ia n 400
CPO dapat digunakan sebagai bahan baku industri minyak goreng, industri sabun, dan industri margarin. Dilihat dari proporsinya, industri yang selama ini menyerap CPO paling besar adalah industri minyak goreng (79%), kemudian industri oleokimia (14%), industri sabun (4%), dan sisanya industri margarin (3%). Pemisahan CPO dan PKO dapat menghasilkan oleokimia dasar yang terdiri atas asam lemak dan gliserol. Secara keseluruhan proses produksi minyak sawit tersebut dapat menghasilkan 73% olein, 21% stearin, 5% Palm
Fatty Acid Distillate (PFAD), dan 0.5% buangan. Komponen asam lemak yang terdapat
dalam CPO (Tabel 1).
Tabel 1. Komposisi asam lemak dari CPO
Asam Lemak Rantai C Komposisi (% b/b)
Asam Laurat 12:0 0,2 Asam Miristat 14:0 1,1 Asam Palmitat 16:0 44,0 Asam Stearat 18:0 4,5 Asam Oleat 18:1 39,2 Asam Linoleat 18:2 10,1 Sumber: Hui (1996)
Hingga saat ini, konsumsi minyak sawit domestik diperkirakan sekitar 50% - 60% dari produksi dan penggunaannya sebagian besar untuk pangan (80% - 85%) sedangkan untuk industri oleokimia relatif masih kecil (15% - 20%). Menurut perkiraan, pertumbuhan konsumsi minyak sawit dalam negeri adalah sekitar 11,5% per tahun. Pertumbuhan konsumsi untuk oleopangan adalah 12%, lebih besar dibandingkan pertumbuhan konsumsi untuk oleokimia (10%). Sesuai perkiraan tersebut, maka neraca minyak kelapa sawit Indonesia dalam lima tahun terakhir bergerak dari surplus ke arah keseimbangan, identik dengan neraca dunia. Hal tersebut dikarenakan sifat fisik dan kimia sawit yang lengkap, dibanding tanaman penghasil minyak lainnya.
Salah satu hal yang dapat mengurangi produkivitas pengolahan kelapa sawit yakni masih banyaknya kadar minyak atau kadar minyak yang masih terikut di dalam fiber atau ampas sisa hasil produksi. Salah satu penyebabnya yakni kurang optimalnya cone hydraulic dalam memberikan tekanan pada screw, sehingga proses pengempaan fiber tidak maksimal.
Screw press berfungsi untuk mengekstrasi minyak (crude oil) yang ada dalam daging
buah (mesocarp) semaksimal mungkin dan nut pecah seminimal mungkin. Alat ini terdiri dari sebuah silinder (press cylinder) yang berlubang-lubang dan didalamnya terdapat dua buah ulir (screw) berlawanan arah berfungsi sebagai pendorong brondolan menuju konus. Tekanan kempa diatur oleh dua buah konus yang berada pada bagian ujung pengempa, dapat bergerak maju-mundur secara hidrolis, sehingga dengan adanya screw dan konus ini menghasilkan tekanan yang sangat tinggi dalam proses ekstraksi. Proses ekstraksi ini juga harus memenuhi standar parameter mutu press, berikut parameter mutu tersebut.
Tabel 2. Parameter Mutu di Stasiun Press
No Parameter Standard
1. Oil losses < 8%
2. Broken Nut <10%
Penelitian ini diarahkan untuk mengetahui tekanan operasi dari adjusting cone yang paling tepat digunakan pada stasiun pengempaan. Hal ini dapat dilihat dengan mengetahui prosentase kehilangan minyak (oil losses) dan kondisi biji (broken nut) pada ampas kempa, sehingga proses pengempaan dapat lebih optimal, serta harapan yang ingin diwujudkan
S is te m d a n M a n a je m e n T e k n ik P e rt a n ia n 401
adalah dapat memberikan banyak manfaat bagi berbagai pihak, antara lain bagi pihak perusahaan kelapa sawit, sebab dengan adanya penelitian ini memberikan informasi berupa data tentang tekanan optimal pada Hydroulic Cone yang dapat mengoptimalkan rendemen CPO (Crude Palm Oil) fiber hasil press serta untuk mengurangi losses di unit mesin press. Rendemen merupakan peresentase dari tonase minyak (crude oil) yang dihasilkan dalam satu kali proses pengolahan, dibanding tonase TBS yang dikirim dari kebun.
METODOLOGI
Tahap penelitian ini dilakukan pada saat proses pengoperasian mesin press, namun hanya mengubah Ampere pada control panel dengan 3 perlakuan yakni dengan 42-45 Ampere (60 Bar), 43-46 Ampere (70 Bar), dan 44-47 Ampere (80 Bar). Sehingga dengan berubahnya Ampere tersebut, maka tekanan hydraulic cone secara otomatis berubah mengikuti putaran motor listrik. Berikut adalah proses atau tahapan proses pengolahan minyak di pabrik kelapa sawit dan tempat pengambilan sampel.
Gambar.1 Flowchat proses pengolahan minyak kelapa sawit
Press Cake
Brondolan Buah
Tandan Kosong
Press Fluid
TBS Dalam Lori
Titik Pengambilan Sampel
B A TBS Setelah Ditimbang Loading Ramp Sterilizer Thresher Digester
Empty Bunch Press
Bahan Bakar Boiler/ Lapangan
Screw Press
Air Panas Pengencer 95OC
S is te m d a n M a n a je m e n T e k n ik P e rt a n ia n 402 A. Analisa Oil in Fiber
1. Operasikan mesin press sesuai SOP (Standard Operating Procedure).
2. Ubah Ampere pada control panel mesin press menjadi 42-45 Ampere (60 Bar). 3. Tunggu 2 jam operasi press berjalan normal untuk pengambilan sampel pada titik
yang berbeda yakni sisi kiri, tengah dan kanan cone secara bergantian kemudian aduk hingga merata (homogen) sesuai SOP.
4. Masukkan sampel (fiber dan nut) ke dalam kertas plastik berukuran 2 Kg, pastikan sampel yang dimasukkan tersebut lebih dari 1 Kg dan letakkan sampel pada tempat tertutup.
5. Lakukan pengambilan sampel tersebut pada tekanan 43-46 Ampere (70 Bar), dan 44-47 Ampere (80 Bar).
6. Analisa Oil in fiber dengan menggunakan soxhlet extractor, selama 4 jam. 7. Hitung presentase Oil Losses.
Kalkulasi: - Oil Losses (%) = (BMA / BS) x 100%
- BMA = BA - BFK
Keterangan :
BFK : Berat Flat Bottom Flask Kosong BS : Berat Sampel (10 Gr)
BA : Berat Minyak + Flat Botom Flask BMA : Berat Minyak Akhir
B. Analisa Broken Nut
1. Sampel yang telah diambil diletakan di atas meja analisa dan aduk sampel hingga merata (homogen). Kemudian bagi empat sampel dengan ukuran sama (metode
quartering).
2. Ambil 2 bagian secara menyilang dan lakukan kembali langkah diatas (quartering) hingga didapat berat sampel 1000 gram.
3. Kutip nut utuh, timbang dan catat (NU).
4. Kutip Broken Nut (Nut pecah, Kernel utuh, Kernel pecah dan cangkang), kemudian timbang dan catat (BN).
5. Hitung Total Berat dengan menjumlahkan berat Nut utuh dan broken nut.
TB = NU + BN
6. Hitung Persentase Broken Nut (PBN) :
BN(g)
PBN = --- X 100% TB (g)
7. Lakukan langkah seperti di atas pada Ampere 43-46 (70 Bar) dan 44-47 Ampere (80 Bar).
HASIL DAN PEMBAHASAN
Pada penelitian ini, pengutipan minyak lebih diutamakan bada bagian daging buah
(mesocarp). Sementara nut atau biji buah kondisi fisiknya harus diperhatikan saat proses
“pengepresan” , sebab setelah dari proses ekstraksi ini nut akan diolah kembali pada nut and
kernel station guna pengambilan inti (kernel), yang nantinya akan dijual kepada pihak pabrik
pengolahan minyak inti atau PKO (Palm Kernel Oil). Data oil losses hasil ekstraksi yang dilakukan adalah sebagai berikut.
S is te m d a n M a n a je m e n T e k n ik P e rt a n ia n 403 Tabel 3. Data Persentase (%) Oil Losses
Ulangan Ampere: 42 – 45 A Pressure: 60 Bar Ampere: 43 – 46 A Pressure: 70 Bar Ampere: 44 – 47 A Pressure: 80 Bar I 9,27 7,98 9,67 II 12,92 9,42 8,37 III 18,69 12,27 7,63 IV 12,01 7,68 8,44 Total 52,89 37,36 34.13 Rerata 13,22 9,34 8,53
Broken nut merupakan gabungan antara nut pecah, kernel utuh, kernel pecah, dan
cangkang. Standar broken nut yang diatur perusahaan yakni <10%. Adapun data broken nut hasil ekstraksi yang dilakukan yakni sebagai berikut:
Tabel 4. Data Persentase (%) Broken Nut
Ulangan Ampere: 42 – 45 A Pressure: 60 Bar Ampere: 43 – 46 A Pressure: 70 Bar Ampere: 44 – 47 A Pressure: 80 Bar I 7,92 5,51 15,69 II 5,70 17,10 14,10 III 4,78 9,99 19,14 IV 4,90 10,85 15,20 Total 23,30 43,45 64,13 Rerata 5,83 10,86 16,03
Gambar 2. Grafik Losses Oil in Fiber & Broken Nut
Dari gambar 2 tersebut dapat diketahui bahwa terdapat hubungan antara data % oil in
fiber dengan data % broken nut. Terlihat perpotongan antara 3 titik menunjukkan adanya
pertemuan antara dua data yang dipengaruhi oleh tekanan. Berdasarkan analisa matematis, titik perpotongan tersebut diantara titik 68,37 Bar dengan persentase pada oil losses 9,97% dan pada broken nut 10,4%.
0 2 4 6 8 10 12 14 16 18
60 Bar 70 Bar 80 Bar
% Oil in Fiber % Broken Nut
L
o
ss
es
(
%
)
S is te m d a n M a n a je m e n T e k n ik P e rt a n ia n 404
KESIMPULAN
1. Tekanan optimal hydraulic screw press adalah 70 Bar (43-46 Ampere) dengan oil in
fiber 9,34% (standar 8%) dan broken nut 10,86% (standar 10%).
2. Berdasarkan analisa grafis dan matematis, tekanan optimal hydraulic screw press adalah 68,37 Bar dengan oil in fiber 9,97% dan broken nut 10,4%.
3. Kondisi buah yang tidak merata (heterogen) menyebabkan losses pasa mesin press berubah-ubah, sehingga tekanan hydraulic cone berubah menyesuaikan hasil press. 4. Tidak tercapainya mutu press dipengaruhi faktor rebusan yang kurang matang, kualitas
buah (mentah dan restan), sistem bantingan di thresher yang belum maksimal, dan screw dalam keadaan haus.
DAFTAR PUSTAKA
Pardamean, Maruli. 2008. Panduan Lengkap Pengolahan Kebun dan Pabrik Kelapa Sawit. Jakarta: Agromedia Pustaka.
Pardamean, Maruli. 2011. Sukses Membuka Kebun dan Pabrik Kelapa Sawit. Jakarta: Penebar Swadaya.
Setyamidjaja, Djoehana. 2006. Kelapa Sawit. Yogyakarta: Kanisius.
Sunarko.2007. Petunjuk Parktis Budidaya dan Pengolahan Kelapa sawit. Jakarta: Agromedia Pustaka.
Sunarko. 2007. Petunjuk Praktis Budidaya dan Pengolahan Kelapa Sawit. Jakarta: Agromedia Pustaka.
Wikipedia Indonesia. 2007. Kelapa Sawit. Available at http://www.wikipedia.org [diakses 3 Januari 2011].
