Susunan Minyak Kelapa Sawit Faktor Yang Mempengaruhi Efisiensi Ekstraksi Pada Ampas Pressan

BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA

Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam perikarp sekitar 34 40 persen. Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai komposisi yang tetap.

2.1. Susunan Minyak Kelapa Sawit

Minyak kelapa sawit terdiri dari lemak, atau minyak, yang dapat disabunkan, dan bagian lain yang tidak dapat disabunkan, yang jumlahnya tidak melebihi 2 -nya. Lemak atau minyak terdiri dari gliserin yang terikat pada asam-asam lemak. Satu molekul gliserin dapat mengikat tiga molekul asam lemak. Jika molekul-molekul asam lemak itu berbeda-beda, maka lemak disebut trigliserida campuran. Tetapi pada umumnya ketiga tempat itu diduduki oleh tiga asam lemak yang sama, misalnya triolein, tripalmitin, dan sebagainya. Secara umum struktur dari lemak atau minyak digambarkan sebagai berikut : O CH 2 O C - R 1 O CH O C R 2 O CH 2 O C R 3 struktur minyak R 1 , R 2 dan R 3 adalah gugus alkil yang berbeda ataupun sama antara masing masing molekul Heurn V, 1948. Universitas Sumatera Utara Tabel 2.1.Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti Kelapa Sawit Asam lemak Simbol Mnyak kelapa sawit Minyak inti sawit Asam Lemak Jenuh Oktanoat C 8 :O Dekanoat C 10 :O Laurat C 12 :O Miristat C 14 :O Palmitat C 16 :O Stearat C 18 :O Asam Lemak Tidak Jenuh Oleat C 18 :1 Linoleat C 18 :2 Linolenat C 18 :3 - - 1 1 2 40 46 7,4 10 38 50 5 14 1 2 4 3 7 41 55 14 19 6 10 1 4 10 20 1 5 1 5 Sumber : S. Ketaren

2.2. Konstanta-Konstanta Minyak Sawit

Sifat fisik dan kimia dari minyak sawit meliputi parameter-parameter berikut : Titik cair tergantung kadar asam lemak bebas 27 42,5 o C Titik beku tergantung kadar asam lemak bebas 31 41 o C Titik didih 308 360 o C Titik nyala 289 o C Nilai bakar 8825 cal Angka penyabunan 198,7 201,9 Angka yodium Wijs 53,6 57,9 Angka rhodan 43,6 45,3 Angka asetil 11,7 18 Angka Reichert-Meissl 0,4 1,9 Angka Polenske 0,40 0,69 Angka Hehner 94 99 Refraksi tergantung kadar asam lemak 1,4583 1,4520 Berat jenis asam-asam lemak 15 o C 0,8369 Titik cair asam-asam lemak 44 o C 50 o C Titik beku asam-asam lemak 35 49 o C Refraksi asam-asam lemak 40 o C 1,4497 Berat jenis minyak kelapa sawit pada 15 o C 0,920 0,926 Berat jenis minyak kelapa sawit pada 30 o C 0,9096 Berat jenis minyak kelapa sawit pada 35 o C 0,9015 Berat jenis minyak kelapa sawit pada 40 o C 0,8961 Berat jenis minyak kelapa sawit pada 50 o C 0,8899 Berat jenis minyak kelapa sawit pada 60 o C 0,8853 Berat jenis minyak kelapa sawit pada 70 o C 0,8807 Berat jenis minyak kelapa sawit pada 80 o C 0,8760 Heurn, V, 1948. 2.3. Proses Pengolahan MInyak Sawit Universitas Sumatera Utara Kelapa sawit memiliki beberapa jenis varietas yang dikenal sebagai Dura D, Tenera T, Pisifera P. perbedaan dari ketiga jenis ini dapat diketahui dengan memotong buah secara melintang atau memanjang. Dura memiliki inti besar dengan ekstraksi minyak sekitar 17 18 . Tenera merupakan hasil persilangan antara Dura dan Pisifera, memiliki cangkang tipis di sekeliling biji, serta ekstraksi minyak sekitar 22 25 . Pisifera tidak memiliki cangkang dengan inti kecil sehingga tidak dikembangkan menjadi tanaman komersil. Stasiun proses pengolahan Tandan Buah Segar TBS menjadi Minyak Kelapa Sawit MKS umumnya terdiri dari stasiun utama dan stasiun pendukung. Stasiun utama berfungsi sebagai berikut : 1. Penerimaan buah fruit reception 2. Rebusan sterilizer 3. Perontokan buah thresher 4. Pencacahan digester dan pengempaan Presser 5. Pemurnian clarifier 6. Pemisahan biji dan kernel kernel plant

2.3.1. Penerimaan Buah fruit reception

Sebelum diolah di PKS ,tandan buah segar TBS yang diterima dari kebun pertama sekali diterima di stasiun penerimaan buah untuk ditimbang di jembatan timbang weight bridge dan ditampung sementara di penampungan buah loading ramp . 1. Jembatan timbang weight bridge Setiap truk atau trailer yang masuk ke pabrik harus ditimbang pada saat berisi bruto dan sesudah dibongkar tarra. selisih timbangan yang berisi dan kosong merupakan berat TBS yang akan diolah. 2. Penampungan buah loading ramp Universitas Sumatera Utara TBS yang ditimbang di jembatan timbang selanjutnya dibongkar di loading ramp dengan menuang dump langsung dari truk. Untuk perhitungan rendemen dan penilaian mutu perlu diketahui keadaan TBS yang masuk ke dalam pabrik. Karena itu perlu diadakan sortasi Pahan I,2006.

2.3.2. Rebusan sterilizer

Lori-lori yang berisi TBS dikirim ke stasiun perebusan dengan cara ditarik menggunakan capstand yang digerakkan menggunakan motor listrik menuju sterilizer . Setiap ketel dapat diisi dengan 10 lori, dengan kapasitas 2,5 ton per lori. Dalam proses perebusan, TBS dipanaskan dengan uap pada temperatur sekitar 135 o C dan tekanan 20 28 kgcm 2 selama 80 90 menit. Proses perebusan dilakukan secara bertahap dalam tiga puncak triple peak tekanan agar diperoleh hasil yang optimal. Proses perebusan mempunyai tujuan sebagai berikut : 1. Mematikan enzim-enzim yang merupakan katalisator dalam reaksi penguraian minyak menjadi asam lemak bebas dan gliserol. O H 2 C O C R 1 H 2 C OH + R 1 COOH O Enzim HC O C R 2 + H 2 O HC OH + R 2 COOH Lipase O H 2 C O C R 3 H 2 C OH + R 3 COOH Minyak gliserol asam lemak 2. Mengkoagulasikan zat putih telur yang terdapat dalam daging buah agar tidak ikut serta dengan minyak kasar dari hasil pengempaan karena dapat menyebabkan emulsi. 3. Menguraikan zat lendir dengan cara hidrolisis. Lendir akan menyulitkan pemisahan air dengan minyak dalam klarifikasi. Universitas Sumatera Utara 4. Melunakkan daging buah untuk mempermudah pengadukan di ketel pengadukan. 5. Memudahkan buah lepas dari tandan pada penebahan. 6. Merenggangkan buah inti dengan cangkang untuk memudahkan pemecahan biji pada mesin pemecah cracker 7. Menurunkan kadar air daging buah. 8. Memperbaiki proses penjernihan minyak.

2.3.3. Penebahan Thresher

Lori yang berisi TBS yang telah direbus, ditarik keluar dengan menggunakan hoisting crane yang digerakkan oleh motor dan dapat bergerak di atas lintasan rel. Hoisting crane digunakan untuk mengangkat lori yang berisi TBS, melintangkan lori lalu membalikkannya ke atas mesin penebah thresher dengan tujuan melepaskan buah dari tandannya. Dalam proses ini kadang-kadang masih ada buah yang melekat dalam tandan kosong katte kopen. Keadaan katte koppen dapat disebabkan beberapa faktor sebagai berikut : 1. Adanya buah abnormal dari kebun. 2. Waktu perebusan yang terlalu singkat. 3. Proses bantingan yang tidak tepat. 4. Adanya buah mentah dari kebun. Universitas Sumatera Utara 2.3.4. Pencacahan digester dan pengempaan Presser 2.3.4.1. Pencacahan digester Digester adalah alat untuk melumatkan brondolan sehingga daging buah terpisah dari biji serta memudahkan pengeluaran minyak pada tahap pengepressan. Buah yang lepas dari thresher langsung dimasukkan ke dalam ketel adukan digester. Ketel ini merupakan bejana tegak dengan dinding rangkap dan as putar yang dilengkapi dengan pisau-pisau pengaduk. Dalam ketel adukan, buah dihancurkan dengan pisau-pisau pengaduk yang berputar pada as, sehingga daging buah pericarp pecah dan terlepas dari bijinya nut. Tujuan utama dari proses digesting yaitu mempersiapkan daging buah untuk pengempan pressing sehingga minyak dengan mudah dapat dipisahkan dari daging buah dengan kerugian sekecil-kecilnya. Hal hal yang perlu diperhatikan dalam proses pengadukan sebagai berikut : 1. Pelumatan buah harus berjalan baik, berarti daging buah lepas dari bijinya secara sempurna. 2. Hasil adukan tidak boleh terlalu lumat seperti bubur. 3. Serat-serat buah harus masih jelas kelihatan. 4. Minyak yang terbentuk pada ketel adukan harus dikeluarkan. 5. Temperatur massa buah diupayakan lebih rendah dari 90 o C dan tidak boleh sampai mendidih. 6. Ketel adukan sedikitnya berisi ¾ adukan tetapi tidak boleh terlalu penuh, karena pengadukan akan menjadi tidak maksimal. Universitas Sumatera Utara 7. Waktu pelumatan dalam digester diupayakan selama 20 25 menit Sunarko 2006.

2.3.4.2. Pegempaan presser

Pada proses ini minyak pertama sekali diambil dari brondolan dengan cara melumat dan mengempa, proses ini sangat mempengaruhi efisiensi pengutipan minyak. Alat ini terdiri dari satu buah silinder press cylinder dan di dalamnya terdapat dua buah ulir screw yang berputar berlawanan arah. Pada pabrik kelapa sawit, umumnya digunakan screw press sebagai alat pengempaan untuk memisahkan minyak dari daging buah. Proses pemisahan minyak terjadi akibat putaran screw mendesak bubur buah, sedangkan dari arah yang berlwanan tertahan oleh slidding cone. Screw dan sliding cone ini berada di dalam sebuah selubung baja yang disebut press cage, dimana dindingnya berlubang-lubang diseluruh permukaannya. Dengan demikian, maka minyak dari bubur buah yang terdesak ini akan keluar melalui lubang-lubang press cage, sedangkan ampasnya keluar melalui celah antara sliding cone dan press cone Iyung Pahan, 2006. Hasil minyak kasar yang keluar dari screw press akan dialirkan ke sand trap tank pada stasiun klarifikasi sedangkan ampas dan biji akan dibawa menuju ke stasiun pabrik biji. Secara umum proses pengempaan akan menghasilkan minyak kasar dengan kadar 50 minyak, 42 air, dan 8 zat padat. Pada proses pengempaan dilakukan penambahan air yang bertujuan untuk pengenceran dillution sehingga massa bubur buah yang dikempa tidak terlalu rapat. Jika massa bubur terlalu rapat maka akan dihasilkan cairan dengan viskositas tinggi yang akan menyulitkan proses pemisahan sehingga mempertinggi kehilangan minyak. Penambahan air suplesi dilakukan pada suhu 90 C 95 o C sebanyak 20 25 . Universitas Sumatera Utara

2.3.5. Pemurnian clarifier

Minyak yang keluar dari crude oil tank segera di klasifikasi di instalasi- instalasi penjernihan yang tahapannya sebagai berikut : 1. Continous Settling Tank Minyak dalam tank ini masih bercampur dengan sludge lumpur, air dan kotoran lainnya. Di sini minyak dipisahkan dengan sludge berdasarkan perbedaan berat jenis minyak berada di bagian atas. Minyak bersih dari continous tank dialirkan ke top oil tank , sedangkan sludge dialirkan ke sludge tank. 2. Top Oil Tank Top Oil Tank berfungsi untuk mengedapkan kotoran dan sebagai bak penampungan sebelum minyak masuk ke oil purifier. Temperatur pada tank ini mencapai 90-95 o C sehingga air menguap. Karena minyak masih mengandung air dan kotoran, maka perlu diolah lagi sampai kadar air dan kotorannya sekecil mungkin. 3. Oil Purifier Proses ini merupakan pembersihan lanjutan berdasarkan perbedaan berat jenis dan gaya - gaya sentrifugal. Dengan gerakan 7.500 putaran per menit, kotoran dan air yang berat jenisnya lebih berat dari minyak akan berada di bagian luar. Minyak yang ada dibagian tengah dapat ke luar menuju ke vacum drier. 4. Vacum Drier Di vacum drier, minyak diuapkan dengan sistem pengabutan minyak. Minyak yang sudah bebas air dipompakan ke tangki penimbunan melalui flow meter. Universitas Sumatera Utara 5. Sludge Tank Sludge yang keluar dari continous tank masih mengandung minyak dan diolah lagi untuk diambil minyaknya dengan cara memanaskan hingga mencapai temperatur 80 90 o C. proses ini berlangsung dalam sludge tank. 6. Vat Pit Sludge yang keluar dari sludge centrfuge masih mengandung minyak. Sludge ini bersama air pencuci mesin centrifuge dikumpulkan dalam vat pit untuk diambil minyaknya.

2.3.6. Pemisahan biji dan kernel kernel plant

Proses pemisahan biji-serabut dari ampas pengempaan bertujuan untuk memperoleh biji sebersih mungkin. Kemudian dari biji tersebut harus menghasilkan inti sawit secara rasional, yakni dengan kerugian sekecil-kecilnya dengan hasil inti sawit yang setinggi-tingginya. Pemisahan inti dari cangkang didasarkan pada perbedaaan berat jenis antara inti sawit dan cangkang. Alat yang digunakan adalah hydrocylone separator . Inti dan tempurung dipisahkan dengan aliran air yang berputar dalam sebuah tabung atau dapat juga dengan mengapungkan biji-biji yang pecah dalam larutan lempung yang mempunyai berat jenis 1,16. Dalam keadaan tersebut inti sawit akam mengapung dan cangkang akan tenggelam. Proses selanjutnya adalah pencucian inti sawit dan cangkang sampai bersih. Untuk menghindari kerusakan akibat mikroorganisme, maka inti sawit harus dikeringkan dengan suhu 80 o C. Setelah kering, inti sawit dapat diolah lebih lanjut yaitu dengan proses ekstaraksi untuk menghasilkan minyak inti sawit palm kerneloil, PKO Yan Fauzi,2002. Universitas Sumatera Utara

2.4. Faktor Yang Mempengaruhi Efisiensi Ekstraksi Pada Ampas Pressan

Pokok permasalahan dalam hal kehilangan minyak yang terikut dalam ampas pada pengempaan adalah faktor-faktor yang mempengaruhinya. Salah satu faktor penyebabnya adalah tekanan kempa yang dipergunakan pada pengempaan yang sesuai agar kehilangan minyak dapat ditekan sedikit mungkin. Faktor-faktor yang mempengaruhi kehilangan minyak yang terikut dalam ampas pada proses pengempaan adalah sebagai berikut : 1. Pemanenan buah yang terlalu dini buah masih mentah Semakin tua umur dari tanaman kelapa sawit, maka ukuran buah kelapa sawit akan semakin besar. Kadar minyak yang dihasilkannya pun akan semakin tinggi. Umur tanaman kelapa sawit yang baik untuk dipanen adalah pada saat tanaman tersebut mencapai umur 2,5 3 tahun dengan melihat jumlah berondolan yang jatuh atau rontok. Oleh karena itu, jika pemanenan buah terlalu dini dilakukan, maka minyak diperoleh dari pengolahan buah kelapa sawit akan menghasilkan jumlah yang sangat sedikit, sebab buah masih mentah dan lumpur yang dihasilkannya dari pengolahan tersebut akan bertambah banyak. 2. Waktu dan kondisi operasi perebusan buah Perebusan dengan waktu yang cepat dan tekanan uapnya yang rendah akan mengakibatkan kurangnya kematangan pada buah sehingga sulit memperoleh minyak pada proses pengepressan. Jika waktu perebusan terlalu lama akan meyebabkan peresapan minyak pada celah-celah serabut meningkat akibat kurangnya kadar air pada serat serabut sehingga minyak akan sulit dikeluarkan pada proses pengepressan. Universitas Sumatera Utara 3. Proses pengadukan Prinsip dari proses pengadukan adalah untuk mengaduk massa buah sehomogen mungkin untuk memperoleh daging buah yang benar-benar terlepas dari bijinya. Tujuannya adalah agar serabut pada biji tidak banyak yang tertingggal, yang dapat menimbulkan kehilangan minyak pada ampas setelah pengepressan. 4. Tekanan pengempaan a. Bila tekanan kempa terlalu rendah akan mengakibatkan : - Ampas masih basah - Kehilangan minyak pada ampas bertambah - Pemisahan ampas pada biji tidak sempurna sehingga proses pengolahan biji akan mengalami kesulitan. - Bahan bakar ampas masih basah, sehingga pembakaran dalam boiler tidak sempurna. b. Bila tekanan kempa terlalu tinggi akan mengakibatkan : - Kadar biji yang pecah akan bertambah - Kehilangan minyak dalam biji akan naik - Hasil produksi akan meningkat - Daya kerja screw press menjadi lambat 5. Putaran pada alat screw press Putaran pada alat screw press yang terlalu tinggi akan mengakibatkan kehilangan minyak pada ampas press berkurang tetapi alat putar tersebut akan cepat aus sehingga peremasan pada buah akan menjadi lemah. Jika putaran pada alat screw press terlalu rendah akan mengakibatkan kadar biji pecah berkurang, kehilangan minyak pada ampas bertambah sehingga hasil produksi menurun. Universitas Sumatera Utara 6. Kekurangan bahan bakar pada ketel uap boiler Ketel uap merupakan alat untuk memproduksi atau menghasilkan uap dari bahan baku air dengan menggunakan bahan bakar fiber ampas dan cangkang. Kekurangan bahan bakar pada boiler akan mengakibatkan kurangnya pasokan energi listrik untuk menggerakkan atau memanaskan alat-alat di pabrik. Karena energi listrik yang didapat berkurang, maka secara otomatis tenaaga untuk menggerakkan mesin kempa akan berjalan lambat sehingga proses pengolahan tidak berjalan sempurna akibatnya pengutipan minyak dan inti menjadi rendah. 7. Alat pengukur tekanan yang tidak standar lagi Pemakaian alat pengukur tekanan yang tidak standar lagi pada stasiun pengempaan akan menyebabkan pemerasan minyak menjadi tidak optimal karena tekanan dapat berubah-ubah setiap waktu dan bila tidak dikontrol secara nyata, maka kehilangan minyak dalam ampas press akan meningkat. 8. Kelalaian dan kekurangmampuan pekerja Kelalaian dan kekurangmampuan pekerja dalam mengoptimalkan atau menjalankan alat pada stasiun pengempaan dapat menimbulkan kehilangan minyak pada ampas press. Hal ini disebabkan oleh keterbatasan pengetahuan tentang pemakaian alat yang dimiliki oleh pekerja dan kemungkinan juga disebabkan oleh lingkungan kerja yang kurang kondusif serta alat-alat yang digunakan juga sudah dalam jangka waktu yang lama Naibaho, P.M., 1996. Universitas Sumatera Utara

2.5. Kehilangan Minyak