PERBANDINGAN PENGGUNAAN ISOPROPIL ALKOHOL (IPA) DAN TOLUENA SEBAGAI KOLEKTOR KAROTENOIDA
DARI MINYAK KELAPA SAWIT MUTU RENDAH MEMAKAI ADSORBEN POLAR PADA
SOKLETASI
SKRIPSI
NABILA KARINA PUTRI
100802054
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUANALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERBANDINGAN PENGGUNAAN ISOPROPIL ALKOHOL (IPA) DAN TOLUENA SEBAGAI KOLEKTOR KAROTENOIDA
DARI MINYAK KELAPA SAWIT MUTU RENDAH MEMAKAI ADSORBEN POLAR PADA
SOKLETASI
SKRIPSI
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Sarjana Sains
NABILA KARINA PUTRI
100802054
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2015
PERSETUJUAN
Judul : Perbandingan Penggunaan Isopropil Alkohol (IPA) dan Toluena Sebagai Kolektor Karotenoida
Dari Minyak Kelapa Sawit Mutu Rendah Memakai Adsorben Polar pada
Sokletasi
Kategori : Seminar Hasil
Nama : Nabila Karina Putri
Nomor Induk Mahasiswa : 100802054
Program Studi : Sarjana (S1) Kimia
Departemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan IlmuPengetahuanAlamUniversitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Agustus2015
KomisiPembimbing :
Pembimbing 2 Pembimbing 1
Prof. Seri Bima Sembiring, M.Sc Dr. Nimpan Bangun, M.Sc NIP 194907181976031001 NIP 195012221980031002
Diketahui/Disetujuioleh:
Departemen Kimia FMIPA USU Ketua,
DR.RumondangBulan,MS NIP 195408301985032001
PERNYATAAN
PERBANDINGAN PENGGUNAAN ISOPROPIL ALKOHOL (IPA) DAN TOLUENA SEBAGAI KOLEKTOR KAROTENOIDA DARI MINYAK
KELAPA SAWIT MUTU RENDAH MEMAKAI ADSORBEN POLAR PADA
SOKLETASI
SKRIPSI
S
aya mengakui bahwa skripsi ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.Medan,Agustus2015
NABILA KARINA PUTRI 100802054
PENGHARGAAN
Segala puji dan rasa syukur penulis panjatkan kepada Allah SWT atas berkat, rahmat dan kesempatanNya penulis dapat menyelesaikan penyusunan skripsi ini dengan baik.
Penulis mengucapkan rasa terima kasih yang sebesar-besarnya kepada Bapak Dr. Nimpan Bangun, M.Sc selaku pembimbing 1 dan Kepala Laboratorium Kimia Anorganik FMIPA USU serta Bapak Prof. Seribima Sembiring, M.Sc selaku pembimbing 2 dan Ketua Bidang Kimia Anorganik FMIPA USU yang telah banyak memberikan nasehat, bimbingan dan motivasi kepada penulis selama masa penelitian dan penyusunan skripsi ini. Terima kasih kepada Dr. Rumondang Bulan, MS selaku Ketua Departemen Kimia S1 FMIPA USU dan Bapak Dr. Albert Pasaribu selaku Sekretaris Departemen Kimia S1 FMIPA USU dan dosen pembimbing akademik penulis. Terima kasih juga yang sebesar-besarnya kepada Ibu Dr. Andriayani S.Pd yang telah memberikan saran-saran kepada penulis serta seluruh dosen kimia yang telah banyak memberikan ilmu kepada penulis selama perkuliahan. Rasa terima kasih yang besar juga penulis ucapkan kepada Bapak Justaman Karo Karo dan Bapak Zul Alkaf yang telah banyak membantu penulis selama masa penelitian.
Penulis juga menyampaikan rasa terima kasih kepada teman-teman seperjuangan stambuk 2010 terutama untuk Diana, Nami, Suman dan Yabes yang telah banyak berbagi suka cita bersama selama masa perkuliahan maupun saat bersama-sama berjuang menyelesaikan studi. Penulis juga mengucapkan terimakasih kepada rekan – rekan asisten Laboratorium Kimia Anorganik Bang Rizal, Bang Paulus, Kak Christiana, Bang Fantoso,Kak Lois, Wiyanti, Tio, Mars, Rahel, Anita, Daniel, Suryati, Juwita, Freddy, Rendi, Baron, Claresta dan Lince yang selalu memberi keceriaan dan canda tawa pada hari-hari penulis di Laboratorium.
Terima kasih yang sangat dalam akhirnya penulis ucapkan kepada Ibu, Hj. Sri Azimah, yang tak hentinya memberikan dukungan dan mengiringi hari-hari penulis dengan doa juga kepada abang dan adik-adikku yang memberikan suka cita kepada penulis. Terima kasih juga kepada teman-teman penulis yang tidak bisa disebutkan satu – persatu. Semoga Allah SWT selalu memberikan kesehatan, kesempatan dan rahmatnya kepada kita semua.
Penulis menyadari bahwa isi skripsi ini masih jauh dari kata sempurna, namun sekiranya dapat memberikan manfaat bagi ilmu pengetahuan khususnya di bidang kimia.
PERBANDINGAN PENGGUNAAN ISOPROPIL ALKOHOL (IPA) DAN TOLUENA SEBAGAI KOLEKTOR KAROTENOIDA DARI MINYAK
KELAPA SAWIT MUTU RENDAH MEMAKAI ADSORBEN POLAR PADA
SOKLETASI ABSTRAK
Adsorben kalsium polistirena sulfonat telah digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida dari minyak kelapa sawit mentah (mengandung 4,163 mg karotenoida). Karotenoida yang teradsorpsi kemudian didesorpsi menggunakan metode ekstraksi sokletasi. Pada proses ekstraksi digunakan 3 pelarut yakni pelarut etanol menghasilkan ekstrak A, campuran pelarut etanol : IPA (1:1) menghasilkan ekstrak B dan campuran pelarut etanol : toluena (1:1) menghasilkan ekstrak C. Proses ekstraksi berlangsung hingga 50 siklus. Pada tiap siklus ke- 10, 20, 30, 40 dan 50 diambil aliquot untuk dianalisa kadar karotenoida yang telah terekstraksi. Karotenoida yang paling tinggi untuk ekstrak A dan B terjadi pada siklus ke-30 dengan jumlah karotenoida masing-masing 0,841 mg (20,20%) dan 2,176 mg (52,26%) sedangkan untuk ekstrak C terjadi pada siklus ke-50 dengan jumlah karotenoida 3,258 mg (78,02%). Kecilnya karotenoida yang diperoleh pada ekstrak A diduga akibat adanya kerusakan karotenoida dalam pelarut etanol. Ekstrak B dan ekstrak C yang masih mengandung trigliserida dan asam lemak bebas masing-masing dilewatkan dengan kalsium silikat kemudian diekstrak kembali dengan n-heksana menghasilkan ekstrak D dan E. Jumlah karotenoida yang diperoleh untuk ekstrak D adalah 2,764 mg (66,39%) sedangkan ekstrak E adalah 3,779 mg (90,77%). Toluena merupakan kolektor yang lebih baik daripada isopropil alkohol disebabkan karena toluena merupakan pelarut non polar (polaritas = 2,4) dan memiliki rantai siklik sehingga karotenoida tetap stabil selama proses ekstraksi.
Kata kunci : Adsorpsi, Ekstraksi, Kolektor, Kalsium Polistirena Sulfonat, Kalsium Silikat
THE COMPARISON OF ISOPROPYL ALCOHOL (IPA) AND TOLUENE AS CAROTENOIDS COLLECTOR FROM LOW GRADE
CRUDE PALM OIL USING POLAR ADSORBENT IN SOXHLET EXTRACTION
ABSTRACT
Calcium polystyrenesulfonate adsorbent has been used to adsorb carotenoids from crude palm oil (4,163 mg of carotenoids). The adsorb carotenoids then desorb by soxhlet extraction method. In this extraction, three types of solvent were used such as ethanol which was produce extract A, a mixture of ethanol : IPA (1:1) which was produce extract B and a mixture of ethanol : toluene (1:1) which was produce extract
C. The soxhlet extraction had been on going until 50 cycles. In every 10, 20, 30, 40 and 50 cycles aliquots were taken to analyze the concentration of carotenoids. The highest carotenoids were happened at 30 cycles for extract A and B which were 0,841 mg (20,20%) and 2,176 mg (52,26%) while forextract C were happened at 50 cycles which was 3,258 mg (78,02%). Least amount of carotenoids in A might occur by a degradation of carotenoids in ethanol. Each extract B and C which were contain triglyceride and free fatty acid were passed through calcium silicate then extracted by
n-hexane to produce extract D and E. It was found that the amount of carotenoids for extract D was 2,764 mg (66,36%) while for extract E was 3,779 mg (90,77%). Toluene was a better collector than isopropyl alcohol caused by toluene is non-polar solvent (polarity = 2,4) that has a cyclic chains that carotenoids stable in extraction process.
Keywords : Adsorption, Extraction, Calcium Polystyrenesulfonate, Calcium Silicate
DAFTAR ISI Halaman Persetujuan i Pernyataan ii Penghargaan iii Abstrak iv Abstract v Daftar Isi vi
Daftar Tabel viii
Daftar Gambar ix Daftar Lampiran Daftar Singkatan x xi Bab 1. Pendahuluan 1.1. Latar Belakang 1 1.2. Permasalahan 4 1.3. Pembatasan Masalah 4 1.4. Tujuan Penelitian 4 1.5. Manfaat Penelitian 4 1.6. Lokasi Penelitian 4 1.7. Metodologi Penelitian 5
Bab 2. Tinjauan Pustaka
2.1. Minyak Kelapa Sawit 6
2.2. Karotenoida 7
2.2.1. Metode Memperoleh Karotenoida 8
2.3. Polistirena Sulfonat 10 2.4. Adsorpsi 11 2.4.1. Adsorben 2.5. Desorpsi 2.6. Ekstraksi 2.8. Kalsium Silikat 12 15 16 17 2.9. Pelarut 2.9.1. Pelarut Polar 2.9.2. Pelarut non Polar
18 18 19
2.10. Interaksi van der walls 19
2.11. Hidrokarbon tak jenuh 20
Bab 3.Metode Penelitian
3.1. Alat-Alat 21
3.2. Bahan-Bahan 3.3. Prosedur Penelitian
21 22
3.3.1.Pembuatan Adsorben CaSiO3 22
3.3.2. Adsorpsi dan Ekstraksi Karotenoida Menggunakan
adsorben CaPSS dengan Pelarut Etanol 22 3.3.3.Adsorpsi dan Ekstraksi Karotenoida Menggunakan
adsorben CaPSS dengan campuran pelarut
etanol : IPA 23
3.3.4. Adsorpsi dan Ekstraksi Karotenoida Menggunakan adsorben CaPSS dengan campuran pelarut
etanol : toluena 23
3.4. Bagan Penelitian
3.4.1. Pembuatan Adsorben CaSiO3 24
3.4.2 Adsorpsi dan Ekstraksi Karotenoida Menggunakan
adsorben CaPSS dengan Pelarut Etanol 25 3.4.3. Adsorpsi dan Ekstraksi Karotenoida Menggunakan
adsorben CaPSS dengan campuran pelarut
etanol : IPA dan etanol : toluena 26 Bab 4. Hasil dan Pembahasan
4.1.Pembuatan Adsorben CaSiO3 27
4.2. Adsorpsi Karotenoida dengan Adsorben CaPSS
4.3. Pengaruh Jumlah Karotenoida dengan Penambahan Adsorben CaSiO3
29 35 35 Bab 5. Kesimpulan dan Saran
5.1.Kesimpulan 37
5.2 Saran 37
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1. Komposisi asam lemak pada minyak sawit 6
4.1. Jumlah Karotenoida yang Terekstraksi dari CPO dengan pelarut
A 30
4.2. Jumlah Karotenoida yang Terekstraksi dari CPO dengan pelarut
B 31
4.3. Jumlah Karotenoida yang Terekstraksi dari CPO dengan pelarut
C 32
4.4. Jumlah karotenoida setelah diadsorpsi kembali dengan CaSiO3
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar 1.1. 1.2. 2.1.
Struktur β-karoten
Interaksi antara Adsorben Kalsium Polistirena Sulfonat dengan Karotenoida
Rumus Kerangka Karotenoida
1 2 10
2.2. Variasi bentuk Isoterm Gas 16
2.3. Tipe-tipe hysterisis loop 17
4.1. Grafik Adsorpsi/Desorpsi nitrogen isoterm 32 4.2.
4.3. 4.4. 4.5.
Grafik Distribusi Ukuran Pori
Perbandingan Perolehan Karotenoida untuk masing-masing Perlakuan A, B dan C
Perbandingan Perolehan Karotenoida dari Hasil Ekstraksi dengan Tiga Jenis Pelarut
Peningkatan Kadar Karotenoida setelah diadsorpsi Kembali dengan Adsorben CaSiO3
33 36 37 41
DAFTAR LAMPIRAN
Nomor Judul Halaman
Lampiran
