BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elaeis guineensis) merupakan salah satu tanaman penghasil
minyak nabati yang sangat penting. Dewasa ini, kelapa sawit tumbuh sebagai
tanaman liar (hutan), setengah liar, dan sebagai tanaman budidaya yang
tersebar di berbagai negara beriklim tropis bahkan mendekati subtropis di
Asia, Amerika Selatan, dan Afrika (Setyamidjaja,2006).
Minyak nabati merupakan produk utama yang bisa dihasilkan dari kelapa
sawit. Potensi produknya per hektar mencapai 6 ton per tahun, bahkan lebih.
Jika dibandingkan dengan tanaman penghasil minyak lainnya (4,5 ton per
tahun), tingkat produksi ini termasuk tinggi. Minyak nabati yang dihasilkan
dari pengolahan buah kelapa sawit berupa minyak sawit mentah (CPO atau
crude palm oil) yang berwarna kuning dan minyak inti sawit (PKO atau palm
kernel oil) yang tidak berwarna (jernih). CPO atau PKO banyak digunakan
sebagai bahan industri pangan (minyak goreng dan margarin), industri sabun
(bahan penghasil basa), industri baja (bahan pelumas), industri tekstil,
kosmetik, dan sebagai bahan bakar alternatif (minyak diesel)
(Sastrosayono,2003).
Selain sebagai bahan baku untuk industri makanan, minyak sawit
non-pangan, dari industri farmasi sampai industri oleokemikal. Seperti untuk
keperluan pangan, produk non-pangan dihasilkan dari minyak sawit dan
minyak inti sawit melalui proses hidrolisis (splitting) untuk menghasilkan
asam lemak dan gliserin. Asam lemak yang dihasilkan dari proses hidrolisis
diproses lebih lanjut, yaitu dihidrogenasi, lalu didestilasi dan selanjutnya
difraksinasi sehingga dihasilkan asam-asam lemak. Asam-asam lemak itu
digunakan sebagai bahan untuk detergen, bahan softener (pelunak) untuk
produksi makanan, tinta, tekstil, aspal, dan perekat.
Dibandingkan detergen yang menggunakan bahan sintetik dari minyak
bumi (seperti : senyawa etilen dan parafin), bahan detergen dan minyak nabati,
diantaranya adalah minyak sawit mempunyai beberapa keunggulan, antara lain
sifatnya lebih “biodegradable” (lebih udah diuraikan). Sedangkan
pertimbangan yang lain dari segi ekonomis, pemakaian minyak nabati sebagai
bahan baku lebih menguntungkan, karena harganya relatif lebih murah (Tim
Penulis,1997).
2.1.1. Proses Pengolahan Kelapa Sawit
Pengolahan TBS di pabrik bertujuan untuk memperoleh minyak
sawit yang berkualitas baik. Proses tersebut berlangsung cukup panjang
dan memerlukan kontrol yang cermat, dimulai dari pengangkutan TBS
atau brondolan dari TPH ke pabrik sampai dihasilkannya minyak sawit
dan hasil-hasil sampingnya. Pada dasarnya ada dua macam hasil olahan
- Minyak sawit yang merupakan hasil pengolahan daging buah,
dan
- Minyak inti sawit yang dihasilkan dari esktraksi inti sawit.
Secara ringkas, tahap-tahap proses pengolahan TBS sampai dihasilkan
minyak akan diuraikan lebih lanjut berikut ini.
1. Pengangkutan TBS ke pabrik
Tandan buah segar hasil permanenan harus segera diangkut ke pabrik
untuk diolah, maka kandungan ALB-nya semakin meningkat. Untuk
menghindari hal tersebut, maksimal 8 jam setelah panen, TBS harus
segera diolah. Sesampai TBS di pabrik, segera dilakukan
penimbangan. Penimbangan penting dilakukan sebab akan diperoleh
angka-angka yang terutama berkaitan dengan produksi perkebunan,
pembayaran upah para pekerja, perhitungan rendemen minyak sawit,
dan lain-lain. Setelah ditimbang, TBS mengalami proses selanjutnya
yaitu perebusan.
2. Perebusan TBS
Buah beserta lorinya kemudian direbus dalam suatu tempat perebusan
(sterilizer) atau dalam ketel rebus. Perebusan dilakukan dengan
mengalirkan uap panas selama 1 jam atau tergantung pada besarnya
tekanan uap. Pada umumnya, besarnya tekanan uap yang digunakan
adalah 2,5 atmosfer dengan suhu uap 1250C. Tujuan perebusan adalah:
- Merusak enzim lipase yang menstimulir pembentukan ALB
- Mempermudah pelepasan buah dari tandan dan inti dari
- Memperlunak daging buah sehingga memudahkan proses
pemerasan, serta
- Mengkoagulasi (mengendapkan) protein sehingga
memudahkan pemisahan minyak.
3. Perontokan dan Pelumatan Buah
Setelah perebusan lori-lori yang berisi TBS ditarik keluar dan diangkat
dengan alat Hoisting Crane yang digerakkan dengan motor. Hoisting
Crane akan membalikkan TBS ke atas mesin perontokan buah
(thresher). Dari thresher, buah-buah yang telah rontok dibawa ke
mesin pelumat (digester). Untuk lebih memudahkan penghancuran
daging buah dan pelepasan biji, selama proses pelumatan TBS dipanasi
(diuapi).
4. Pemerasan atau Ekstraksi Minyak Sawit
Untuk memisahkan biji sawit dari hasil lumatan TBS maka perlu
dilakukan pengadukan selama 25-30 menit. Setelah lumatan buah
bersih dari biji sawit, langkah selanjutnya adalah pemerasan atau
ekstraksi yang bertujuan untuk mengambil minyak dari masa adukan.
5. Pemurnian dan Penjernihan Minyak Sawit
Minyak sawit yang keluar dari tempat pemerasan atau pengeprean
masih berupa minyak sawit kasar karena masih mengandung kotoran
berupa partikel-partikel dari tempurung dan serabut serta 40-45% air.
Agar diperoleh minyak sawit yang bermutu baik, minyak sawit kasar
tersebut mengalami pengolahan lebih lanjut. Minyak sawit yang masih
Oil). Proses penjernihan dilakukan untuk menurunkan kandungan air
di dalam minyak. Minyak sawit ini dapat ditampung dalam
tangki-tangki penampungan dan siap dipasarkan atau mengalami pengolahan
lebih lanjut sampai dihasilkan minyak sawit murni (Processed Palm
Oil) dan hasil olahan lainnya.
6. Pengeringan dan Pemecahan Biji
Biji sawit yang telah dipisahkan pada proses pegadukan, diolah lebih
lanjut untuk diambil minyaknya. Sebelum dipecah, biji-biji sawit
dikeringkan dalam silo, minimal 14 jam dengan sirkulasi udara kering
pada suhu 500C. Akibat proses pengeringan ini, inti sawit akan
mengerut sehingga memudahan pemisahan inti sawit dari
tempurungnya. Biji-biji sawit yang sudah kering kemudian dibawa ke
alat pemecah biji.
7. Pemisahan Inti Sawit dari Tempurung
Pemisahan inti dari tempurungnya berdasarkan perbedaan berat jenis
(BJ) antara inti sawit dan tempurung. Alat yang digunakan disebut
hydroclone separator. Dalam hal ini, inti dan tempurung dipisahkan
oleh aliran air yang berputar dalam sebuah tabung. Atau dapat juga
dengan mengapungkan biji-biji yang telah pecah dalam larutan
lempung yang mempunyai BJ 1,16. Dalam keadaan ini inti sawit
mengapung sedangkan tempurung tenggelam. Proses selanjutnya
adalah pencucian inti sawit dan tempurung sampai bersih. Inti sawit
atau diolah lebih lanjut, yaitu diekstraksi sehingga dihasilkan minyak
inti sawit (Palm Kernel Oil) (Tim Penulis,1998).
2.1.2. Pemurnian Minyak Sawit
Tujuan utama dari proses pemurnian minyak adalah untuk menghilangkan
rasa serta bau yang tidak enak, warna yang tidak menarik dan memperpanjang
masa simpan minyak sebelum dikonsumsi atau digunakan sebagai bahan
mentah dalam industri.
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 diolah lebih lanjut yaitu
dialirkan dalam tangki minyak sawit kasar (Crude Palm Oil). Proses
penjernihan dilakukan untuk menurunkan kandungan air dalam minyak.
Minyak sawit yang telah dijernihkan ditampung dalam tangki-tangki
penampungan dan dipasarkan atau mengalami pengolahan lebih lanjut sampai
dihasilkan minyak sawit murni dan hasil olahan lainnya.
Pada umumnya minyak untuk tujuan bahan pangan dimurnikan melalui
tahap proses sebagai berikut :
1. Netralisasi
Netralisasi ialah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas
dengan basa atau pereaksi lainnya sehingga membentuk sabun. Pemisahan
2. Pemucatan (Bleaching)
Pemucatan ialah suatu tahap proses pemurnian untuk menghasilkan
zat-zat warna yang tidak disukai dalam minyak dengan sejumlah adsorben,
seperti tanah serap (Fuller earth) dan arang aktif atau dapat juga dengan
menggunakan bahan kimia.
Pemucatan minyak dengan bahan kimia banyak digunakan terhadap
minyak untuk tujuan bahan pangan. Keuntungan penggunaan bahan kimia
sebagai bahan pemucatan adalah karena hilangnya sebagian minyak dapat
dihindarkan dan zat warna diubah menjadi zat tidak berwarna yang tetap
tinggal dalam minyak. Kerugiannya ialah karena kemungkinan terjadi
reaksi antara bahan kimia dan trigliserida sehingga meurunkan flavor
minyak.
3. Deodorisasi
Deodorisasi adalah suatu tahap proses pemurnian minyak yang
bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak enak
dalam minyak. Prinsip proses deodorisasi yaitu penyulingan minyak
dengan uap panas dalam tekanan atmosfer atau keadaan vakum. Proses
deodorisasi perlu dibahas terhadap minyak yang digunakan untuk bahan
pangan. Beberapa jenis minyak yang baru diekstrak mengandung flavor
yang baik untuk tujuan bahan pangan, sehingga tidak memerlukan proses
deodorisasi; misalnya lemak susu, lemak coklat, dan minyak jagung.
Proses deodorisasi pada suhu tinggi, komponen yang menimbulkan
tersebut diangkut dari minyak bersama-sama uap panas. Kerusakan
minyak yang telah mengalami proses deodorisasi dapat disebabkan oleh
proses oksidasi, mikroba dan ion logam yang merupakan katalisator dalan
proses oksidasi minyak (Ketaren, S. 1986).
2.1.3. Sifat Fisiko – Kimia Kelapa Sawit
Sifat fisiko – kimia minyak kelapa sawit meliputi bau dan flavor,
kelarutan, titik cair dan polymorphism, titik didih (boiling poin), titik
pelunakan, slipping point, shot melting point; bobot jenis, Indeks bias, titik
kekeruhan (turbidity point), titik asap, titik nyala dan titik api (Ketaren, 1986).
Tabel. 2.1.3. Nilai Sifat Fisiko – Kimia Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti
Sawit
Sifat Minyak Sawit Minyak Inti Sawit
Bobot jenis pada suhu kamar 0,900 0,900 – 0,913
Indeks Bias D 40 1,4565 – 1,4585 1,495 – 1,415
Bilangan Iod 48 – 56 14 – 20
Bilangan Penyabunan 196 – 205 244 – 254
2.1.4. Kandungan Asam Lemak Minyak Sawit
Seperti jenis minyak yang lain, minyak sawit tersusun dari unsur-unsur C,
H, dan O. Minyak sawit ini terdiri dari fraksi padat dan fraksi cair dengan
perbandingan yang seimbang. Penyusun fraksi padat terdiri dari asam lemak
Sedangkan fraksi cair tersusun dari asam lemak tidak jenuh yang terdiri dari
asam oleat (39%), dan asam linoleat (11%). (Tim Penulis, 1997).
Tabel 2.1.4. Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit
Asam lemak Minyak kelapa sawit Minyak inti kelapa sawit
(persen) (persen)
2.2. Analisa Lemak dan Minyak
Lemak merupakan suatu senyawa ester tang terbentuk dari gliserol asam
lemak (asam karboksilat). Secara umum lemak (fat) dan minyak (oil)
merupakan golongan lipida yaitu senyawa organik yang terdapat dalam alam
serta tak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non polar seperti
suatu hidrokarbon atau dietileter. Lemak dan minyak merupakan salah satu
kelompok yang termasuk golongan lipid. Satu sifat yang khas mencirikan
golongan lipid (termasuk minyak dan lemak) adalah daya larutnya dalam pelarut
organik (misalnya ester, benzen, kloroform) atau sebaliknya ketidak larutannya
Analisis lemak dan minyak yang umum dilakukan, dapat digolongkan
dalam tiga kelompok berdasarkan tujuan analisa, yaitu :
Penentuan kuantitatif atau penentuan kadar lemak yang terdapat
dalam bahan makanan atau pertanian.
Penentuan kualitas minyak (murni) sebagai bahan makanan, yang
berkaitan dengan proses ekstraksinya, atau adanya pemurnian
lanjutan, misalnya penjernihan, penghilangan bau, penghilangan
warna. Penentuan tingkat kemurnian minyak ini sangat erat
kaitannya dengan daya tahannya selama penyimpanan, sifat
gorengnya, baunya, maupun rasanya. Tolak ukur kualitas ini adalah
angka asam lemak bebasnya, angka peroksidanya, tingkat
ketengikan dan kadar air.
Penentuan sifat fisika maupun kimia yang khas ataupun mencirikan
sifat minyak tertentu, data ini dapat diperoleh dari angka iodinenya,
angka Reichert Meissel, angka Polenseke angka krischner, angka
penyabunan, indeks refraksi titik cair, angka kekentalan, titik
percik, komposisi asam-asam lemak, dan sebagainya (Herlina dan
Ginting, 2002).
2.3. Palm Fatty Acid Distillate (PFAD)
2.3.1. Proses Pengolahan
Minyak kelapa sawit diekstraksi dari tandan buah segar yang mengandung
bebas, fosfolipid, logam berat, produk oksidasi dan senyawa-senyawa yang
berbau.
Ada dua metode yang digunakan pada proses pemurnian yaitu secara
fisika dan kimia. Pada dasarnya ini dilakukan untuk menghilangkan asam lemak
bebas. Pemurnian secara fisika merupakan proses yang melibatkan beberapa
pengujian yang sederhana, sehingga dalam proses ini menghasilkan
penghilangan warna maupun bau pada minyak.
Proses awal dilakukan dengan menghilangkan lemak pada minyak kelapa
sawit, proses awal ini digunakan untuk mencampurkan minyak kelapa sawit
dengan asam posfat pekat dan melakukan pembersihan secara adsorpsi dengan
menggunakan adsorben. Minyak kelapa sawit dicampur dengan asam posfat
(konsentrasinya 0.05 – 0,2% dari minyak), setelah itu dipanaskan pada suhu
90-1000 C lalu didinginkan selama 15-30 menit sebelum dialirkan kedalam alat
untuk proses pemucatan, tanah bertindak sebagai adsorben (Shahidi,F.,2005).
Adsorben yang sering digunakan adalah tanah pemucatan dan karbon aktif.
Pencampuran tanah pemucatan dan karbon aktif dengan perbandingan 1 : 25
ternyata menaikkan kemampuan daya pemucatan dibandingkan bila tanah
pemucatan dan karbon aktif digunakan secara sendiri-sendiri (Pasaribu,2004).
Tanah yang digunakan pada proses ini dibutuhkan 0,8%.
Proses pemucatan dilakukan dalam vacum pada tekanan 20-25 mmHg
dengan suhu dari 95 – 1100 C dengan waktu retensi dari 30 – 45 menit.
Adsorben yang digunakan pada proses ini, disaring terlebih dahulu untuk
Kemudian minyak hasil dari proses awal tersebut dilanjutkan pada tahap
penghilangan bau yang dilakukan dengan penghilangan asam lemak bebas, lalu
minyak hasil dari proses pemucatan dipanaskan pada suhu 240 -2700 C dengan
menggunakan pengganti panas sebelum dipompakan pada alat penghilang bau,
setelah itu diperhatikan suasana vakum pada tekanan antara 2 – 5 mmHg. Pada
kondisi ini asam lemak bebas yang ada dalam minyak hasil dari pemucatan
(BPO) didestilasi bersama dengan senyawa-senyawa yang mudah menguap dan
menghasilkan hasil ekstraksi seperti aldehil dan keton, dan hasilnya adalah
Refined Bleaching Deodorized Palm Oil (RBDPO). Dimana hasil destilat dari
RBDPO tersebut adalah Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) (Shahidi,F.,2005).
Berikut adalah tabel komposisi asam lemak pada PFAD.
Tabel 2.3.1. Komposisi Asam Lemak Pada PFAD
Asam Berat Jumlah
2.4. Palm Kernel Fatty Acid Distillate (PKFAD)
Ada dua cara yang bisa dilakukan untuk mengolah minyak mentah
menjadi minyak murni yaitu pemurnian secara kimia/pemurnian dengan alkali
dan pemurnian secara fisik. Pemurnian minyak mentah secara fisik adalah
proses yang paling umum digunakan karena prosesnya lebih sederhana, lebih
efisien, kerugian yang lebih rendah, biaya operasi yang lebih sedikit, modal
yang dikeluarkan lebih sedikit, dan limbah buangannya lebih mudah ditangani.
Proses awal pengolahan persis seperti pengolahan PFAD, digunakan asam
posfat untuk menghilangkan lemak pada minyak kelapa sawit dan melakukan
pembersihan secara adsorpsi dengan menggunakan adsorben. Proses pemucatan
melibatkan penambahan tanah liat yang diaktifkan (bleaching earth) untuk
menghilangkan kotoran yang tidak diinginkan. Pemucatan dilakukan
menggunakan suhu 1000 C dan reaksi berlangsung selama setengah jam.
Banyaknya tanah yang dibutuhkan biasanya berada pada kisaran 0,5% -1,0%.
Kemudian minyak hasil proses awal tersebut diolah kembali memasuki
tahap penghilangan bau, kandungan asam lemak yang jauh tinggi telah
dinetralkan. Lalu minyak hasil dari proses pemucatan dipanaskan pada suhu
220-2400 C, vakum pada tekanan 2-5Mbar. Asam lemak bebas yang ada dalam
minyak hasil pemucatan distilasi dan dikumpulkan (Bright, 2012).
Dimana produk samping yang diperoleh selama proses refining,
bleaching, dan deodorization dari biji kelapa sawit adalah Palm Kernel Fatty
Acid Distillate (http://repository.wima.ac.id.pdf).
Palm Kernel Fatty Acid Distillate digunakan untuk membuat sabun,
pembersih, pengemulsi dan pembuat busa. Kandungan asam laurat yang tinggi,
membuat sabun mandi yang dihasilkan berkualitas yang sangat baik.
(http://www.acme-hardesty.com/product/palm-kernel-fatty-acid/).Berikut adalah
tabel komposisi asam lemak pada PKFAD.
Tabel 2.4.1. Komposisi Asam Lemak pada PKFAD
Asam Lemak Jumlah (%)
Bilangan penyabunan adalah jumlah miligram KOH yang diperlukan
untuk menyabunkan satu gram lemak atau minyak. Apabila sejumlah sampel
minyak atau lemak disabunkan dengan larutan KOH berlebih dalam alkohol,
maka KOH akan bereaksi dengan satu molekul minyak atau lemak. Larutan
alkali yang tertinggal ditentukan dengan titrasi menggunakan HCl sehingga
Apabila rantai karbon itu pendek, maka jumlah mol asam lemak besar,
sebaliknya apabila rantai karbonnya panjang maka jumlah mol asam lemak kecil.
Jadi besar atau kecilnya bilangan penyabunan ini tergantung pada panjang atau
pendeknya rantai karbon asam lemak atau dapat dikatakan juga bahwa besarnya
bilangan penyabunan tergantung pada berat molekul lemak tersebut. Makin kecil
berat molekul lemak, makin besar bilangan penyabunannya. (Poedjiadi, 1994).
Angka Penyabunan = ( )
( )
Sumber : Sudarmadji,1989.
Menurut (Ketaren,1986), reaksi hidrolisis trigliserida yang terjadi :
Gambar 1 : Reaksi hidrolisis trigliserida
Prinsip kerja bilangan penyabunan adalah sejumlah sampel minyak/lemak
direaksikan dengan basa alkali berlebih yang telah diketahui konsentrasinya
menghasilkan gliserol dan sabun. Sisa dari KOH dititrasi dengan menggunakan
HCl yang telah diketahui konsentrasinya juga sehingga dapat diketahui berapa
banyak KOH yang bereaksi yang setara dengan asam lemak dan asam lemak
bebas dalam sampel (https://www.academia.edu/Laporan Praktikum Penentuan
Phenolpthalein
Tidak berwarna Merah Lembayung
Gambar 2. Mekanisme Reaksi Phenolpthalein dengan KOH
2.6. Standar Mutu
Standar mutu adalah merupakan hal yang penting untuk menentukan
kualitas minyak atau lemak. Ada beberapa standar mutu yang digunakan untuk
menenutukan kualitas dari minyak sawit dan inti sawit. Perbedaan standar mutu
ini didasarkan pada kebutuhan dan konsumennya (Ketaren,S.,1986).
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 (Tim Penulis, 1997). Spesifikasi standar mutu Palm Fatty Acid
Distillate (PFAD) dapat dilihat pada tabel 2.6.1. dan spesifikasi standar mutu
Tabel 2.6.1. Spesifikasi Standar Mutu Palm Fatty Acid Distillate (PFAD)
Parameter Rata-rata
Asam lemak bebas (sebagai C16:0 %
berat) 83,3
Kadar Air 0,08
Bahan Tidak Tersabunkan (%) 2,5
Bilangan Penyabunan 198
(Sumber : Jatmiko,2014)
Tabel 2.6.2. Spesifikasi Standar Mutu Palm Kernel Fatty Acid Distillate
(PKFAD)
Parameter Spesifikasi Metode Uji
