Pengaruh Waktu Dan Temperatur Terhadap Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat Dengan Perebusan Sistem Tiga Puncak (Triple Peak)
PENGARUH WAKTU DAN TEMPERATUR TERHADAP
KEHILANGAN MINYAK PADA AIR KONDENSAT
DENGAN PEREBUSAN SISTEM TIGA PUNCAK
DI PABRIK KELAPA SAWIT PTPN III SEMANGKEI
PERDAGANGAN
TUGAS AKHIR
JUMFITRIANI
082409013
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
(2)
PENGARUH WAKTU DAN TEMPERATUR TERHADAP
KEHILANGAN MINYAK PADA AIR KONDENSAT
DENGAN PEREBUSAN SISTEM TIGA PUNCAK DI
PABRIK KELAPA SAWIT PTPN III SEMANGKEI
PERDAGANGAN
TUGAS AKHIR
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat untuk memperoleh gelar Ahli Madya
JUMFITRIANI
082409013
PROGRAM STUDI D3 KIMIA INDUSTRI
DEPARTEMAN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
2011
(3)
PERSETUJUAN
Judul : PENGARUH WAKTU DAN TEMPERATUR TERHADAP
KEHILANGAN MINYAK PADA AIR KONDENSAT
DENGAN PEREBUSAN SISTEM TIGA PUNCAK (TRIPLE PEAK)
Kategori : TUGAS AKHIR Nama : JUMFITRIANI Nomor Induk Mahasiswa : 082409013
Program Studi : D-3 KIMIA INDUSTRI Departemen : KIMIA
Fakultas : MATEMATIKA DAN ILMU PENGTAHUAN ALAM
(FMIPA) UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Diluluskan di Medan, juli 2011
Diketahui/ Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua, Pembimbing
Dr. Rumondang Bulan, MS ANDRIAYANI S.Pd,M.Si NIP 195408301985032001 NIP 19603051999032001
(4)
PERNYATAAN
PENGARUH WAKTU DAN TEMPERATUR TERHADAP
KEHILANGAN MINYAK PADA AIR KONDENSAT DENGAN
PEREBUSAN SISTEM TIGA PUNCAK DI PABRIK KELAPA SAWIT
PTPN III SEMANGKEI PERDAGANGAN
TUGAS AKHIR
Saya mengakui bahwa tugas akhir ini adalah hasil kerja saya sendiri, kecuali beberapa kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2011
JUMFITRIANI 082409013
(5)
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa, atas berkat dan Kasih KaruniaNya yang melimpah sehingga penulis dapat menyelesaikan penulisan tugas akhir ini dengan sebaik mungkin dan dengan waktu yang telah ditentukan. Penulisan tugas akhir ini merupakan salah satu syarat akademik dalam menyelesaikan studi program D3 Kimia Industri di Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) USU Medan.
Adapun judul tugas akhir ini adalah “Pengaruh waktu dan Temperatur Terhadap Kehilangan Minyak pada Air Kondensat di Stasiun Perebusan”.
Dalam kesempatan ini Penulis mengucapkan terimakasih atas segala bimbingan dan fasilitas yang telah diberikan baik sebelum atau sesudah PKL dilaksanakan, kepada:
1. Kedua orang tua penulis, M.P Nainggolan dan S.simanjuntak yang telah memberikan motivasi, dukungan moril dan materil, serta dukungan doa sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
2. Kakak penulis : Emma rintan,Natalia serta kedua abang penulis: Rasman dan Jerry yang telah memberikan dukungan kepada penulis sehingga dapat menyelesaikan Karya Ilmiah ini.
3. Ibu. ANDRIAYANI,s.pd,M,Si selaku Dosen Pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktu, tenaga dan pikiran dalam membantu penulis menyelesaikan karya ilmiah ini.
4. Bapak Dr.Sutarman M.Sc selaku Dekan FMIPA USU Medan.
5. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS Sebagai Ketua Departemen Kimia FMIPA USU.
6. Ibu Emma zaidar M.si selaku Koordinator Jurusan Kimia Industri FMIPA USU yang telah banyak membimbing dan membantu kelancaran studi penulis. 7. Bapak/ Ibu Staff pengajar khususnya program studi Kimia Industri FMIPA
(6)
8. Teman - teman seperjuangan semasa SMA dulu: Alfine febrina,Dermawati, Mariduk stevanus,Agustin dan seluruh Anak – anak XII IPA 3 (Skin Head) SMA Negeri 1 Lw Sigala-gala, trimakasih atas doa dan dukungannya.
9. Teman - teman CM-SI, terutama buat kakak kelompok kak elisa saragih,Riouliati,Marlina . Trimaksih atas doa dan dukungannya.
10. Terkhusus buat Frans Bonar hasiholan silaban yang telah mengisi hidup Penulis. Trimakasih karena slalu ada di sisi Penulis, mendukung, dan menyemangati Penulis, serta slalu mendoakan Penulis.
11. Teman satu kelompok PKL: Fernandus simanjuntak,Riouliati harianja, teman – teman yang PKL bersama dengan penulis: Benget,mujur,winda,nirma,hesti dora,sarma, yang telah banyak membantu penulis selama PKL, yang selalu bersama dalam suka maupun duka selama PKL, teman-teman yang menjadi inspirasi:Alfine,Derma,Mariduk,fernandus,serta teman-teman seperjuangan Kimia Industri stambuk 2008.
12. Bapak Hutagaol yang telah memberikan bimbingan selama PKL, trimaksih atas nasehatnya “ TOPI”, Buk Rusnaini naenggolan, Bapak Hamdani, Bapak silalahi Kerani Laboratorium dan seluruh Karyawan serta pimpinan PTPN III PKS semangkei yang telah banyak membantu selama PKL.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan tugas akhir ini masih memiliki kekurangan dalam materi dan cara penyajiannya dengan kata lain masih jauh dari sempurna, untuk itu penulis mengharapkan masukan berupa kritikan dan saran yang bersifat membangun untuk kesempurnaan tugas akhir ini. Akhir kata penulis ucapkan trima kasih.
Medan, Juni 2011
(7)
ABSTRAK
Proses perebusan dimulai dengan mengisi lori-lori dengan tandan buah segar yang dikirim kestasiun rebusan dengan cara ditarik menggunakan capstand yang
digerakkan oleh motor listrik hingga memasuki ketel rebusan yang dapat menampung 8 lori.
Dalam proses perebusan, selalu terjadi kehilangan minyak atau sering disebut dengan losses. Kehilangan minyak tersebut dihitung dengan mengambil sample dari kondensat air rebusan pada setiap puncaknya dengan cara mengekstraksi sample selama 4jam. Untuk meminimalisasi kehilangan minyak tersebut, maka tandan buah segar dipanaskan dengan uap pada temperatur 90-120menit.Proses perebusan dilakukan dengan system perebusan tiga puncak agar diperoleh hasil yang optimal.
(8)
INFLUENCE OF TIME AND TEMPERATURE TO OIL LOSS IN THE CONDENSATE WATER WITH STERILIZATION THREE PEAKS SYSTEM
AT FACTORY OF CRUDE PALM PTPN III SEMANGKEI PERDAGANGAN
ABSTRACT
Sterelization is started by containing the fresh fruit bunch that is sent to sterilizer, pulling by using capstand with is moved by electromotor to enter the sterilizer that accommondated 8fresh cages per units.
In course of sterilizing,always happens the oil loss or often refersh as losses. The loss oil can counted by taking sample from condensate boiled water at mentioned,fresh fruit bunch heated with the vapour at temperature about 90-120 minutes.The process of sterilizing is done by system sterilization three peaks to be obtained an optimal result.
(9)
DAFTAR ISI
Halaman
PERSETUJUAN iii
PERNYATAAN iv
PENGHARGAAN v
ABSTRAK vii
ABSTRACT viii
DAFTAR ISI ix DAFTAR TABEL xi DAFTAR GAMBAR xii BAB 1 PENDAHULUAN 1 1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 3
1.3 Tujuan 3 1.4 Manfaat 4
BAB 2 TINJAUAN PUSTAKA 5 2.1 Kelapa Sawit 5
2.1.1 Pembentukan minyak dalam buah 6 2.1.2 Pematangan buah 7 2.1.3 Panen 8
2.1.4 Fraksi TBS dan mutu panen 8
2.2 Minyak Sawit 9
2.2.1 Komposisi minyak sawit 10
2.2.2 Sifat Fisiko – Kimia 11
2.2.3 standar mutu minyak sawit 12 2.3 Perebusan TBS 14 2.3.1 Tujuan perebusan 14 2.3.2 Perlakuan – perlakuan pada saat perebusan 16
2.3.4 Faktor – faktor peningkat efisiensi pelepasan buah dalam proses perebusan 22 2.3.5 Operasionasi dan perawatan rebusan 27
BAB 3 BAHAN DAN METODE 30 3.1 Alat – alat 30 3.2 Bahan 30
(10)
3.3 Prosedur Percobaan 31
BAB 4 DATA DAN PEMBAHASAN 33
4.1 Hasil 33
4.1.1 Data 33
4.1.2 Perhitungan 34
4.2 Pembahasan 36
BAB 5 KESIMPULAN DAN SARAN 40
5.1 Kesimpulan 40
5.2 Saran 40
DAFTAR PUSTAKA 42
LAMPIRAN 43
LAMPIRAN 1. Petunjuk Pengoperasian Sterilizer 44 LAMPIRAN 2. Ketel Perebusan ( Sterilizer ) 45 LAMPIRAN 3. Grafik Kadar Kehilangan Minyak VS Tekanan Uap
Perebusan 46
LAMPIRAN 4. Grafik Kadar NOS VS Tekanan Uap Perebusan 47
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1. Beberapa tingkat fraksi TBS 9 Tabel 2.2. Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit
dan minyak inti kelapa sawit 10 Tabel 2.3. Nilai Fisiko – Kimia Minyak Sawit dan Minyak Inti Sawit 11 Tabel 2.4. Sifat Minyak Kelapa Sawit sebelum dan sesudah dimurnikan 12 Tabel 2.5 Standar Mutu SPB dan Ordinary 14 Tabel 4.1. Hasil analisa kehilangan minyak dan kadar NOS pada
Air kondensat 33
Tabel 4.2. Pengaruh Tekanan Uap dan Lama Perebusan terhadap persentase Kadar Minyak dan NOS
di dalam Air Kondensat ( air rebusan ) yang dianalisa
(11)
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 2.1. Grafik sistem perebusan satu puncak 17 Gambar 2.2. Grafik sistem perebusan dua puncak 17 Gambar 2.3. Grafik sistem perebusan tiga puncak datar 18 Gambar 2.4. Grafik sistem perebusan tiga puncak bertahap 18
(12)
ABSTRAK
Proses perebusan dimulai dengan mengisi lori-lori dengan tandan buah segar yang dikirim kestasiun rebusan dengan cara ditarik menggunakan capstand yang
digerakkan oleh motor listrik hingga memasuki ketel rebusan yang dapat menampung 8 lori.
Dalam proses perebusan, selalu terjadi kehilangan minyak atau sering disebut dengan losses. Kehilangan minyak tersebut dihitung dengan mengambil sample dari kondensat air rebusan pada setiap puncaknya dengan cara mengekstraksi sample selama 4jam. Untuk meminimalisasi kehilangan minyak tersebut, maka tandan buah segar dipanaskan dengan uap pada temperatur 90-120menit.Proses perebusan dilakukan dengan system perebusan tiga puncak agar diperoleh hasil yang optimal.
(13)
INFLUENCE OF TIME AND TEMPERATURE TO OIL LOSS IN THE CONDENSATE WATER WITH STERILIZATION THREE PEAKS SYSTEM
AT FACTORY OF CRUDE PALM PTPN III SEMANGKEI PERDAGANGAN
ABSTRACT
Sterelization is started by containing the fresh fruit bunch that is sent to sterilizer, pulling by using capstand with is moved by electromotor to enter the sterilizer that accommondated 8fresh cages per units.
In course of sterilizing,always happens the oil loss or often refersh as losses. The loss oil can counted by taking sample from condensate boiled water at mentioned,fresh fruit bunch heated with the vapour at temperature about 90-120 minutes.The process of sterilizing is done by system sterilization three peaks to be obtained an optimal result.
(14)
BAB 1 PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Di era globalisasi ini kebutuhan akan minyak sawit semangkin meningkat.
Dengan meningkatnya kebutuhan akan minyak kelapa sawit, pabrik pengolahan
kelapa sawit slalu memodernisasi peralatan dan metode pengolahan kelapa sawit guna
mendapatkan hasil yang maksimal dengan mutu yang baik serta memiliki daya saing
di pasaran.
Pengolahan kelapa sawit merupakan rangkaian proses pengolahan tandan buah
segar ( TBS ) hasil panen kemudian mengalami perlakuan di pabrik pengolahan
kelapa sawit hingga menghasilkan minyak kelapa sawit ( CPO ) dan inti sawit
(kernel ) yang bermutu baik memiliki kadar asam lemak bebas ( ALB ) rendah dan
mudah dipucatkan.
Stasiun perebusan merupakan tahap awal pengolahan kelapa sawit. TBS yang
telah disortasi berdasarkan fraksi kematangan dimasukkan ke dalam lori-lori
perebusan. Lori-lori perebusan tersebut di masukkan ke dalam bejana perebusan
( sterilizer ) di rebus dengan memasukkan uap ( steam ) dengan tekanan dan waktu
(15)
Tandan Buah segar ( TBS ) mengandung sejumlah zat yang harus di
musnakan terlebih dahulu untuk menghasilkan pengolahan yang efisien. Suasana
lembab dengan suhu tinggi dalam rebusan akan menonaktifkan enzim-enzim lipase
dan lipoksidase yang terdapat dalam buah sehinggga proses hidrolisis minyak menjadi
asam lemak bebas dan proses oksidase minyak dapat dihentikan.
Dalam proses perebusan TBS tekanan dan waktu perebusan sangat
mempengaruhi kualitas dan kehilangan minyak. Adapun kehilangan minyak yang
tinggi dan kualitas yang rendah adalah merupakan hal yang dapat merugikan
perusahaan. Penambahan tekanan mengakibatkan guncangan-guncangan pada buah
sehinggga mengakibatkan keluarnya minyak dari buah yang terikut pada air kondensat
yang keluar dari bejana perebusan. Melalui tekanan tetap, dengan penambahan waktu
penahanan perebusan akan mengakibatkan meningkat pula kehilangan minyak yang
terikut pada air kondensat. Sebaliknya waktu yang terlalu singkat akan mengakibatkan
kurang lunaknya buah sehingga mengalami kesulitan dalam proses penebahan.
Pabrik kelapa sawit telah menetapkan kehilangan minyak pada stasiun
perebusan sebesar 0,7 %. Karena angka kehilangan minyak merupakan efisiensi
ekstraksi minyak, oleh sebab itu setiap buangan air kondensat atau sisa-sisa buangan
dari pengolahan harus dianalisa dengan teliti.
Dari pemaparan diatas penulis tertarik untuk membahas tentang kehilangan min yak
(16)
“ Pengaruh Waktu dan temperatur Terhadap Kehilangan Minyak pada Air Kondensat
dengan Perebusan Sistem Tiga Puncak ( Tripple Peak ) di PTPN III PKS semangkei
perdagangan”.
1.2.Permasalahan
Yang menjadi permasalahan dalam karya ilmiah ini adalah:
Bagaimana pengaruh waktu dan temperatur perebusan terhadap kehilangan minyak
pada air kondensat ( air perebusan ) dengan pola perebusan sistem tiga puncak ( Triple
Peak ).
1.3.Tujuan
Adapun tujuuuan penulisan karya ilmiah ini adalah:
1. Untuk mengetahui kadar minyak pada air kondensat ( air rebusan ) di
stasiun perebusan dengan pola perebusan sistem tiga puncak.
2. Untuk mengetahui pengaruh waktu dan temperatur perebusan terhadap
kehilangan minyak pada air kondensat ( air rebusan ) dengan pola
(17)
1.4.Manfaat
Adapun manfaat penulisan karya ilmiah ini adalah :
- Untuk mendapatkan langkah yang tepat dan efisien dalam pengolahan
kelapa sawit dengan kadar losses rendah pada air kondensat.
(18)
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis quinensis Jacq) merupakan tumbuhan tropis
golongan plama yang termasuk tanaman tahunan. Kelapa sawit mempunyai beberapa
jenis atau varietas yang dikenal sebagai Dura (D), Tenera (T), dan pisifera ( P). Ketiga
jenis ini dapat dibedakan dengan cara memotong buahnya secara
memanjang/melintang. Dura memiliki inti besar dan bijinya tidak dikelilingi sabut
dengan ekstraksi minyak sekitar 17-18%. Deli dura memiliki inti besar dan cangkang
tebal serta dipakai oleh pusat-pusat penelitian untuk memproduksi jenis Tenera.
Tenera merupakan hasil persilangan antara Dura dan Pesifera, memiliki cangkang
tipis dengan cincin serat di sekeliling biji, ekstraksi minyak memiliki sekitar 22-25%.
Pesifera tidak mempunyai cangkang dengan inti kecil sehingga tidak dikembangkan
sebagai tanaman komersial.
Tandan kelapa sawit baru dapat memproduksi setelah berumur sekitar 30 bulan
(19)
atau fresh fruit bunch (FFB). Produktivitas tanaman kelapa sawit meningkat mulai
3-14 tahun dan akan menurun kembali setelah umur 15-25 tahun. Setiap pohon sawit
dapat menghasilkan 10-15 TBS pertahun dengan berat 3-40 kg per tandan, tergantung
umur tanaman. Dalam satu tandan, terdapat 1.000-3.000 brondolan dengan berat
brondolan berkisar 10-20 g.
TBS diolah di pabrik kelapa sawit untuk diambil minyak dan intinya. Minyak
dan inti yang dihasilkan dari PKS merupakan produk setengah jadi. Minyak mentah
atau crude palm oil (CPO, MKS) dan inti (Kernel,IKS) harus diolah lebih lanjut untuk
dijadikan produk jadi lainnya. (Iyung Pahan, 2006).
2.1.1 Pembentukan minyak dalam buah
Hasil utama yang dapat diperoleh dari tandan buah sawit ialah minyak sawit
yang terdapat pada daging buah (mesokarp) dan minyak inti sawit yang terdapat pada
kernel. Kedua jenis minyak ini berbeda dalam hal komposisi asam lemak dan sifat
fisika-kimia. Minyak sawit dan minyak inti sawit mulai terbentuk sesudah 100 hari
setelah penyerbukan, dan berhenti setelah 180 hari atau setelah dalam buah minyak
sudah jenuh. Jika dalam buah tidak terjadi lagi pembentukan minyak, maka yang
(20)
Pembentukan minyak berakhir jika dari tandan yang bersangkutan telah terdapat buah
memberondol normal.
Minyak yang mula-mula terbentuk dalam buah adalah trigliserida yang
mengandung asam lemak jenuh, dan setelah mendekati masa pematangan buah terjadi
pembentukan trigliserida yang mengandung asam lemak tidak jenuh.
Untuk melindungi minyak dari oksidasi yang dirangsang oleh sinar matahari
maka tanaman tersebut membentuk senyawa kimia yang disebut karotin. Setelah
penyerbukan kelihatan buah berwarna hitam kehijau-hijauan dan setelah terjadi
pembentukan minyak terjadi perubahan warna buah menjadi ungu kehijau-hijauan.
Pada saat-saat pembentukan minyak terjadi yaitu trigliserida dengan asam lemak tidak
jenuh,tanaman membentuk karotin dan phitol untuk melindungi dari oksidasi,
sedangkan klorofil tidak mampu melakukannya sebagai antioksidasi.
2.1.2 Pematangan buah
Dalam proses pematangan buah terjadi pembentukan komponen buah dan
setelah terjadi kejenuhan setiap unsur komponen maka mulailah terjadi fase
(21)
a. Perubahan karbohidrat menjadi gula, yang ditandai dengan rasa manis pada
inti sawit dan daging buah.
b. Perombakan hemiselulosa menjadi sakarida sederhana, ini dapat diliihat bahwa
ikatan antar serat kurang dengan tekstur lunak.
c. Perobahan warna buah dari hitam kehijau-hijauan berubah menjadi hijau
kekuning-kuningan kemudian berubah menjadi Orange/ merah jingga.
d. Fisik buah berubah yaitu malam yang berkilat berubah menjadi suram.
Setelah terjadi proses perombakan trigliserida menjadi asam lemak bebas dan
gliserol, maka buah mulai lepas dari bulinya. Proses ini lebih cepat terjadi jika panas
terik matahari yang diikuti dengan hujan. (P. M. Naibaho, 1996).
2.1.3 Panen
Pada saat buah masak, kandungan minyak pada daging buah telah maksimal.
Jika terlalu matang, buah kelapa sawit akan lepas dan jatuh dari tangkai tandannya.
Buah yang jatuh tersebut disebut membrondol.
Proses pemanenan pada tanaman kelapa sawit meliputi pekerjaan memotong
tandan buah masak, memungut brondoloan, dan mengangkutnya dari pohon ke tempat
pengumpulan hasil akhir (TPH) serta ke pabrik.Perlu memperhatikan beberapa criteria
tertentu sebab tujuan panen kelapa sawit adalah untuk mendapatkan rendemen minyak
(22)
2.1.4 Fraksi TBS dan mutu panen
Komposisi fraksi tandan yang biasanya ditentukan di pabrik sangat diperlukan
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 di tentukan oleh faktor ini.
Penentuan saat panen sangat mempengaruhi kandungan asam lemak bebas
(ALB) minyak sawit yang dihasilkan. Apabilah pemanenan buah dilakukan dalam
keadaan 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 lima fraksi TBS. Berdasarkan fraksi
TBS tersebut, derajat kematangan yang baik adalah jika tandan-tandan yang dipanen
(23)
Tabel 2.1. Beberapa tingkat fraksi TBS
Fraksi Jumlah Brondolan Tingkat Kematangan
00 0 1 2 3 4 5
Tidak ada, buah berwarna hitam
1-1,25% buah luar membrondol
12,5-25% buah luar membrondol
25-50% buah luar membrondol
50-75% buah luar membrondol
75-100% buah luar membrondol
Buah dalam juga membrondol, ada
buah yang busuk
Sangat mentah
Mentah
Kurang matang
Matang I
Matang II
Lewat matang I
Lewat matang II
( Yan Fauzi dkk, 2007)
2.2 Minyak Sawit
Minyak sawit adalah 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 ß-karotena),berkonsentrasi sangat padat pada suhu kamar
(konsentrasi dan titik lebur banyak ditentukan oleh kadar ALB-nya),dan dalam
(24)
2.2.1 Komposisi minyak kelapa sawit
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80 persen perikarp dan 20 persen buah
yang dilapisi kulit tipis ; kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen. Minyak
kelapa sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai komposisi tetap.
Rata-rata komposis minyak kelapa sawit dapat dilihat pada table 2.2.Bahan
yang tidak dapat disabunkan jumlahnya sekitar 0,3 persen.
Tabel 2.2. Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti kelapa sawit
Asam lemak Minyak kelapa sawit
(persen)
Minyak inti sawit
(25)
Asam kaprilat
Asam kaproat
Asan Laurat
Asam miristat
Asam palmitat
Asam stearat
Asam oleat
Asam linoleat
-
-
-
1,1 – 2,5
40 – 46
3,6 – 4,7
39 – 45
7 – 11
3 – 5
3 – 7
46 – 52
14 – 17
6,5 – 9
1 – 2,5
13 – 19
0,5 – 2
( S. Ketaren, 1986)
Kandungan karoten dapat mencapai 100 ppm atau lebih, tetapi dalam minyak
jenis tenera kurang lebih 500 – 700 ppm; kandungan tokoferol bervariasi dan
dipengaruhi oleh penanganan selama produksi.
(26)
Sifat fisiko kimia minyak kelapa sawit meliputi warna, bau, dan flavor,
klarutan , titik cair dan polimorphism, titik didih (boiling point),titik pelunakan,
slipping point,shot melting poin; bobot jenis,indeks bias, titik kekeruhan(turbidity
point), titik asap, titik nyala dan titik api.
Beberapa sifat fisio-kimia dari kelapa sawit nilainya dapat dilihat pada table
2.3.
Tabel 2.3. Nilai sifat Fisio-Kimia Minyak Sawit dan Minyak Inti Sawit
Sifat Minyak Sawit Minyak Inti Sawit
Bobot jenis pada suhu kamar
Indeks bias
Bilangan iod
Bilangan penyabunan
0,900
1,4565-1,4585
48-56
196-205
0,900-0,913
1,495-1,415
14-20
244-254
( S. Ketaren , 1986)
Warna minyak ditentukan oleh adanya pigmen yang masih tersisah setelah
proses pemucatan, karena asam-asam lemak dan gliserida tidak berwarna. Warna
orange atau kuning disebabkan adanya pigmen karotene yang terlarut dalam minyak.
Bau dan flavor dalam minyak terdapat secara alami, juga terjadi akibat adanya
asam-asam lemak berantai pendek akibat kerusakan minyak. Sedangkan bau khas
(27)
Titik cair minyak sawit barada dalam kisaran suhu, karena minyak sawit
mengandung beberapa macam asam lemak yang mempunyai titik cair yang
berbeda-beda.Perbandingan sifat antara minyak kelapa sawit sebelum dan sesudah dimurnikan
dapat dilihat pada table 2.4.
Tabel 2.4. Sifat minyak kelapa sawit sebelum dan sesudah dimurnikan
Sifat Minyak sawit kasar Minyak sawit murni
Titik cair: awal
Akhir
Bobot jenis 15oC
Indeks bias D 40oC
Bilangan penyabunan
Bilangan iod
Bilangan Riechert Meissl
Bilangan polenske
Bilangan Krichner
Bilangan Bartya
21 – 24
26 – 29
0,859 - 0,870
36,0 - 37,5
224 - 249
14,5 - 19,0
5,2 - 6,5
9,7 - 10,7
0,8 -1,2
33
29,4
40,0
-
46 – 49
196 – 206
46 – 52
-
-
-
-
(28)
2.2.3 Standar Mutu Minyak Sawit
Standar mutu adalah merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak
yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang merupakan hal yang penting untuk
menentukan standar mutu yaitu: Kandungan air dan kotoran dalam minyak,
kandungan asam lemak bebas, warna, dan bilangan peroksida.
Faktor lain yang mempengaruhi standar mutu adalah titik cair dan kandungan
gliserida,refining loss,plastisitas dan spreadability, kejernihan kandungan logam berat,
dan bilangan penyabunan.
Mutu minyak kelapa sawit yang mempunyai kadar air kurang dari 0,1 persen
dan kadar kotoran lebih kecil dari 0,01 persen, kandungan asam lemak bebas
serendah mungkin (kurang lebih 2 persen atau kurang), bilangan peroksida di bawah
2, bebas dari warna merah dan kuning (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau,
(29)
Standar mutu special prime bleach (SPB), dibandingkan dengan mutu ordinary
dapat dilihat dalam table 2.5
Tabel 2.5. Standar Mutu SPB dan Ordinary
Kandungan SPB Ordinary
Asam lemak bebas (%)
Kadar air (%)
Kotoran (%)
Besi (ppm)
Tembaga (ppm)
Bilangan Iod
Karotene (ppm)
Tokoferol (ppm)
1 – 2
0,1
0,002
10
0,5
53 ± 1,5
500
800
3 – 5
0,1
0,01
10
0,5
45 - 56
500 - 700
400 - 600
( S. Ketaren, 1986 )
(30)
Lori - lori yang telah berisi TBS dimasukkan ke ketel rebusan dengan bantuan
seperti loko, kapstander, dan lier. TBS dipanaskan dengan uap air yang bertekanan
2,8-3 kg/ cm2.
Setiap TBS yang diolah memerlukan ± 0,5 ton uap air yang dihasilkan oleh ketel uap.
Tekanan harus berada antara 2,8 – 3 kg/ cm2 dan lamanya perebusan berkisar 90
menit.Selanjutnya digunakan system perebusan triple peak(tiga puncak)
(Suyatno Risza, 1994 ).
2.3.1 Tujuan perebusan
Setiap PKS tentu menginginkan hasil minyak dengan kualitas yang baik,
tingkat keasaman yang renah, dan minyak yang mudah dipucatkan (bleaching). Proses
perebusan sangat menentukan kualitas hasil pengolahan pabrik kelapa sawit. Tujuan
dari proses perebusan tandan buah segar yaitu menghentikan perkembangan asam
lemak bebas(ALB) atau free fatty acid(FFA),memudahkan pemipilan, penyempurnaan
dalam pengolahan, serta penyempurnaan dalam proses pengolahan inti sawit.
1. Menghentikan perkembangan asam lemak bebas(ALB) atau free fatty acid
(FFA)
Perkembangan asam lemak bebas terjadi akibat kegiatan enzim yang
menghidrolisis minyak. Menghentikan kegiatan enzim tersebut sebenarnya
(31)
Namun, jika ditinjau dari proses pengolahan selanjutnya, perebusan harus
dilakukan dengan temperatur yang lebih tinggi.
2. Mempermudahkan pemipilan
Untuk melepaskan brondolan secara manual, sebenarnya cukup dengan
merebus dalam air mendidih. Namun, Cara ini tidak memadai. Oleh
karenanya, diperlukan uap jenuh bertekanan agar diperoleh temperature yang
semestinya di bagian dalam tandan buah.
3. Penyempurnaan dalam pengolahan
Selama proses perebusan, kadar air dalam buah akan berkurang karena proses
penguapan. Dengan berkurangnya kadar air, susunan daging buahan (pericarp)
berubah. Perubahan tersebut memberikan efek positif, yaitu mempermudah
pengambilan minyak selama proses pengempaan dan mempermudah
pemisahan minyak dari zat nonlemak (non-oil Solid). Pada saat yang sama,
sel-sel minyak akan pecah dan berada dalam keadaan bebas pada saat
pengeluaran uap perebusan (puncak ketiga). Dalam hal ini, senyawa protein
merupakan cairan emulsi yang berbeda sehingga lapisan minyak lebih mudah
dipisahkan saat proses pemurnian. Secara keseluruhan, akibat penguapan
sebagian air dari daging buah kemungkinan kehilangan minyak dalam serabut
maupun dalam lumpur buangan (sludge) pada proses pemurnian dapat ditekan.
4. Penyempurnaan dalam proses pengolahan inti sawit
Hal utama yang dihadapi pada proses pengolahan inti sawit yaitu sifat lekat
(32)
dalam biji akan berkurang sehingga daya lekat inti terhadap cangkangnya
menjadi kurang. ( Iyung Pahan, 2006 ).
2.3.2 Perlakuan-perlakuan pada saat perebusan
Merebus tidak cukup hanya dengan memasukkan uap panas ke dalam ketel
rebusan dengan tekanan tinggi saja, tetapi juga dengan membuat tekanan
berubah-ubah agar terjadi kejutan-kejutan pada jaringan sel buah. Maksud dari membuat
kejutan-kejutan tekanan ini agar penetrasi panas kedalam jaringan buah serta
celah-celah diantara spiklet berjalan dengan baik. (seperti sebuah kendaraan roda empat
yang rodanya terpelosok di dalam lumpur, agar terlepas dari jebakan lumpur
dilakukan gerakan mundur dan maju sehingga akhirnya lepas dari lumpur).
Pada perebusan kelapa sawit ada 3 sistem perebusan yang digunakan :
1. Sistem Perebusan Satu Puncak ( SPSP )
Uap panas pada temperatur 135oC-140oC dialirkan ke dalam ketel perebusan
sambil menaikkan tekanan. Apabilah tekanan telah mencapai norma tertentu
misalnya 3 Kg/cm2, maka tekanan dipertahankan selama waktu tertentu,
kemudian tekanan diturunkan dan perebusan dianggap selesai.
Sistem perebusan ini banyak dipakai pada pabrik-pabrik kelapa sawit tua
(33)
Gambar 2.1. Grafik sistem perebusan satu puncak
2. Sistem Perebusan Dua Puncak ( SPDP )
Uap panas dengan temperatur diinginkan dialirkan ke dalam ketel rebusan
sambil menaikkan pada tekanan tertentu. Setelah tekanan tercapai seperti
diinginkan tekanan diturunkan bertahap-tahap, kemudian tekanan dinaikkan
kembali.
(34)
Pada puncak terakhir biasanya dibuat lebih tinggi dan lebih lama dibandingkan
dengan puncak pertama. Beda tekanan puncak pertama dengan puncak kedua
serta waktu yang digunakan disesuaikan dengan karakteristik dari pabrik yang
bersangkutan. Sistem perebusan sistem dua puncak jarang dipakai pada saat
ini, tetapi masih dapat ditemukan pada pabrik-pabrik tertentu.
3. Sistem Perebusan Tiga Puncak (SPTP)
Sistem ini yang paling banyak digunakan pada saat sekarang, karena dianggap
lebih efisien dilihat dari segi kehilangan minyak dalam pengolahan.Ada
beberapa variasi sistem perebusan dalam upaya pabrik untuk mandapatkan
hasil olahan yang optimal, antara lain :
i. Perebusan Tiga puncak Datar
Gambar 2.3. Grafik sistem perebusan Tiga Puncak Datar
(35)
Gambar 2.4. Grafik sistem perebusan Tiga Puncak Bertahap
( Abdul Karim, 2005 )
2.3.3 Siklus Perebusan
Perebusan dilakukan dengan daur (siklus) sebagai berikut:
Pembuangan angin : 5 menit
Menaikkan tekanan sampai tekanan penuh : 20 menit
Merebus pada tekanan penuh : 50 menit
Buangan uap : 5 menit
Mengeluarkan dan memasukkan lori : 10 menit
Panjang siklus : 90 menit
Siklus minimum 90 menit tersebut dapat diperpanjang bergantung pada kapa
sitas perebusan yang dikehendaki. Tetapi yang diperpanjang adalah waktu
(36)
tergantung pada jumlah rebusan yang dipakai. Interval adalah siklus dibagi jumlah
rebusan. Kapasitas perebusan per jam dihitung sebagai berikut:
60 x muatan rebusan
Siklus
Bagan diatas untuk sistem dengan tekanan kerja 2,5 kg/ cm2. Untuk sistem
perebusan 3 puncak ( triple Peak) dengan tekanan kerja 3 kg/ cm2, siklus adalah
sebagai berikut:
Pembuangan angin : 5 menit
Menaikkan tekanan sampai puncak ketiga : 30 menit
Merebus pada tekanan penuh (puncak ketiga) : 20 menit
Buangan uap : 5 menit
Mengeluarkan dan memasukkan lori : 10 menit
Panjang siklus : 70 menit.
Puncak pertama adalah 2 kg/cm2, kemudian buangan uap lalu mencapai
puncak kedua pada 2,5 kg/cm2, buangan uap lagi lalu puncak ketiga pada 3 kg/cm2.
Penaikkan atau pelepasan tekanan ini sampai mencapai puncak ketiga harus dapat
terlaksana dalam waktu 30 menit.
Penentuan waktu dan suhu atau tekanan perebusan adalah hasil kompromi.
Untuk mempertahankan daya pemucatan yang baik bagi minyak sawit, pembuangan
udara (mengandung oksigen) oleh desakan uap pada waktu pemasukkan uap dalam
(37)
mungkin, dan suhu perebusan harus serendah mungkin. Tetapi koagulasi albumin
menghendaki suhu di atas 100oC, demikian pula hidrolisis zat lendir, sedangkan
hidrolisis polisakarida untuk memudahkan pelepasan buah menghendaki suhu diatas
120oC.
Suhu maksimum selama 90 menit yang ditentukan adalah 130oC agar jumlah
inti yang berubah warnanya karena suhu tinggi tersebut masih dapat diterima, yaitu
tidak mengahasilkan minyak inti sawit yang sukar dipucatkan. Selain itu waktu
minimum pada suhu yang dipilih ditentukan oleh ukuran dan kematangan tandan.
Makin besar dan makin mentah tandannya, makin panjang waktu perebusannya, agar
kehilangan buah dalam TBK sekecil-kecilnya.
Pembuangan udara (oksigen) yang tidak sempurna akan berpengaruh buruk
terhadap daya pemucatan minyak sawit karena terjadi oksidasi, tetapi menyebabkan
suhu perebusan menjadi lebih rendah dari pada suhu yang seharusnya menurut
tekanan yang ditunjukkan, karena adanya tekanan parsial udara di dalamnya.
Pemasukan uap untuk pembuangan udara harus sedemikian pelan, sehingga tekanan
dalam perebusan tetap nol, agar supaya turbulensi dan difusi pencampuran uap dengan
udara hanya terjadi sedikit mungkin dan udara terdesak ke luar sebanyak-banyaknya.
Pembuangan udara dapat dianggap selesai jika sudah ada uap yang turut keluar dari
(38)
Bagan perebusan harus diikuti dengan tertib, yaitu tiap rebusan pada gilirannya
harus mengikuti daur dan interval yang telah ditetapkan, agar penarikan uap dari ketel
teratur. Interval yang selalu sama antara setiap perebusan juga akan menghasilkan
pengeluaran buah rebus yang teratur dan selalu sama jumlahnya atau kapasitasnya,
sehingga kapasitas pengempaan pun dapat dibuat tetap, maka pengumpanan bahan
bakar serabut ke boiler juga teratur dan tetap sama. Pemasukan uap pada peningkatan
tekanan juga tidak boleh terlalu cepat, jauh melebihi kecepatan penyediaan uap tekan
lawan dari mesin atau turbin uap, agar penambahan uap langsung, adalah uap panas
lanjut, tidak terlalu banyak, karena akan menimbulkan suhu sementara terlalu tinggi
pada bagian-bagian tertentu dalam rebusan, juga agar ketel tidak mengalami kejutan.
Kehilangan minyak karena perebusan dapat terjadi dalam air rebusan dan
dalam TBK. Kehilangan ini bertambah jika banyak tandan busuk dan banyak luka.
Kehilangan minnyak dalam buah dalam TBK bartambah jika perebusan kurang,
misalnya banyak buah mentah, sehingga penebahan tidak sempurna. (Soepadiyo
Mangoensoekarjo, 2003).
2.3.4 Faktor-faktor Peningkat Efisiensi Pelepasan Buah dalam proses perebusan
Faktor-faktor yang diperhatikan untuk meningkatkan efisiensi pelepasan buah
(39)
1. Pembuangan udara
Udara merupakan penghantar panas yang lambat dan berpengaruh
negatif terhadap proses perebusan. Udara yang terdapat dalam rebusan akan
menurunkan tekanan. Oleh sebab itu dapat dikatakan bahwa udara yang
terdapat dalam bejana rebusan hendaknya dikeluarkan terlebih dahulu, cara ini
disebut “daerasi”.
Upaya memperkecil jumlah udara dalam bejana rebusan ialah dengan:
a. Mengatur isian lori agar buah di susun penuh sesuai dengan kapasitas
disain. Keadaan ini sering tidak disertai oleh sioperator, yang perlu
diketahui bahwa pengisian lori yang penuh selain mengurangi jumlah
udara dalam bejana juga mempertahankan kapasitas olah.
b. Melakukan deaerasi, yaitu pembuangan udara dari bejana
Dengan cara pengusiran oleh uap. Deaerasi dilakukan dengan
memasukkan uap dari bagian atas bejana rebusan dan mengeluarkannya
dari bagian dasar bejana. Uap dimasukkan dari atas bejana karena berat
jenis udara lebih tinggi dibandingkan dengan uap air, yakni berat jenis
uap pada suhu 100oC adalah 0,598 kg/m3, sedangkan uadara bercampur
uap air pada suhu 50oC berat jenisnya adalah 1,043 kg/m3. Prinsip
perbedaan berat jenis tersebut merupakan alasan pemilihan tempat titik
masuk uap.
Pembuangan udara yang terlalu cepat dapat menyebabkan
(40)
yang menyebabkan kebutuhan waktu deaerasi yang lebih lama. Di
dalam pelaksanan deaerasi perlu diperhatikan beberapa hal:
Lama deaerasi, semakin lama proses deaerasi maka semakin
sempurna proses pembuangan udara akan tetapi sebaliknya terjadi
penurunan kapasitas olahan sterilizer.
Proses deaerasi dapat dilakukan bertahap dan terpadu denagan pembuangan air kondensat terus-menerus melalui pipa kecil (diameter
0,5 inchi) di dasar rebusan.
2. Pembuangan air kondensat
Uap air yang terkondensasi berada di dasar bejana rebusan yang
merupakan penghambat dalam proses perebusan. Air yang terdapat dalam
rebusan akan mengadsorbsi panas yang diberikan sehingga jumlah air semakin
bertambah. Pertambahan ini yang tidak diimbangi dengan pengeluaran air
kondensat dan akan memperlambat usaha pencapaian tekanan puncak.
Diperkirakan jumlah air kondensat 13 persen dari TBS yang diolah,
sehingga oleh beberapa pabrik dilakukan blow down terus menerus melalui
pipa diameter inchi. Cara ini menunjukkan buah rebus yang kering dan lebih
mudah diolah dalam screw press.
(41)
Perebusan membutuhkan waktu penetrasi uap hingga kebagian tandan
yang paling dalam. Hubungan waktu perebusan dengan efisiensi ekstraksi
minyak adalah sebagai berikut:
i. Semakin lama perebusan buah maka jumlah buah yang terpilih
semakin tinggi, atau persentase tandan yang tidak terpipil semakin
rendah.
ii. Semakin lama perebusan buah maka biji semakin masak dan
menghasilkan biji yang lebih mudah pecah dan sifat lekang.
iii. Semakin lama perebusan buah maka kehilangan minyak dalam air
kondensat semakin tinggi.
iv. Semakin lama perebusan buah maka kandungan minyak dalam tandan
kosong semakin tinggi yaitu terjadinya penyerapan minyak oleh tandan
kosong akibat terdapatnya rongga-rongga kosong.
v. Semakin lama perebusan buah maka mutu minyak sawit akan semakin
menurun, yang dapat diketahui dengan penurunan nilai Deterioration of
Bleachability Index (DOBI).
Lama Perebusan yang menjadi penentu dan yang berpengaruh terhadap
efisiensi ekstraksi dan mutu minyak adalah masa penahanan pada puncak
terpanjang (untuk triple peak adalah puncak ke 3).
(42)
Pembuangan uap dilakukan dengan sistem perebusan yang dilakukan.
Uap dibuang melalui cerobong atas yang pipanya berukuran besar diameter 8
inchi. Umumnya ukuran pipa pembuangan lebih besar dari pipa uap masuk
sehingga pembuangan uap dapat terlaksana dengan cepat sehingga buah lebih
mudah lepas dari tangkainya. Pembuangan uap pada peak-peak sebelum akhir
perebusan pada SPDP dan SPTP dilakukan bersamaan dengan pembuangan air
kondensat, dengan maksud agar penurunan tekanan dapat berlangsung uap
(blow up) air kondensat dibuang terlebih dahulu sehingga buah yang direbus
kering. Untuk mempermudah pengaturan uap dapat dilakukan dengan
automatic control valve yang belakangan ini telah banyak digunakan oleh PKS
yang baru didirikan.
5. Penyaluran uap masuk dan keluar selama perebusan
a. Manual, yang kesemuanya kejadian pemasukan uap, pengeluaran uap dan
kondensat menggunakan tenaga manusia. Seperti diutarakan diatas bahwa
pengaturan uap didasarkan pada kondisi sumber uap dan pemakaian uap.
Karena pelaksanaannya membutuhkan kekuatan fisik di operator maka
diperlukan 2-3 orang tiap sift untuk kapasitas 30 ton TBS/jam. Dalam
pelaksanaan pola perebusan tiga puncak maka keadaan pembukaan dan
penutupan kran uap sangat sibuk sehingga sering terlupakan
(43)
b. Automatisasi, yang menggunakan bantuan alat yang diprogram. Pada
perebusan manual yang digunakan adalah kran” globe valve” yang
merupakan pemutaran beberapa kali dan membutuhkan waktu yang lama
untuk buka/tutup 100% dan 0%. Karena kelemahan tersebut maka
dikembangkanlah automatisasi yang didasarkan pada waktu dan tekanan
rebusan. Untuk mempertinggi efisiensi pengoperasian pembukaan dan
penutupan uap maka kran yang digunakan ialah “ butterfly valve” yang
pembukaan dan penutupannya dibantu oleh alat “compressor” dan
dikontrol dengan program.
i. Automatisasi dasar waktu, yaitu pembukaan dan penutupan kran
uap masuk, keluar dan air kondensat didasarkan pada waktu yang
telah ditetapkan. Waktu yang menjadi dasar adalah tahapan waktu
selama perebusan. Tahapan yang diprogramkan didasarkan pada
tekanan rebusan yang normal, dan apabila terjadi perubahan
tekanan uap dari “back pressure vessel” tidak menunda atau
memperpanjang masa rebus. Dengan kata lain buah yang direbus
masak atau tidak masak kran buangan uap atas dan air kondensat
secara otomatis akan terbuka.
ii. Aoutomatisasi dasar tekanan, yaitu masa rebusan dihitung bila
tekanan tercapai, hal ini berbeda dengan dasar waktu. Apabila
penjumlahan waktu yang didasarkan pada tekanan uap dalam
(44)
computer(PLC)mengatur compressor untuk membuka dan
menutup kran. Pada program ini dapat dikembangkan untuk
mengatur pemasukkan uap dalam % pada sterilizer berarti bukan
hanya 0% dan 100%, akan tetapi dapat diatasi 85% dan
sebagainya.
6. Pengangkutan buah rebus
Buah rebus yang keluar dari rebusan segera akan dipipil. Lori tersebut
ditarik dengan tali atau didorong dengan “forklift” atau “lako”. Buah tersebut
diangkut kealat bantingan dengan dua cara yaitu:
a. Tipler, yaitu buah yang berada dalam lori dituang ke dalam bak
yang berbentuk cone dengan cara berputar pada sumbu. Cara ini
dahulu dikembangkan pada pabrik yang memiliki sterilisasi tegak.
Alat ini mempunyai kelemahan yaitu kerusakan pada “ Bunch
elevator” akibat beban yang berat dan panas, yang menjadi
penyebab stagnasi. Kemudian ini dikembangkan pada pabrik yang
membuat letak tippler lebih tinggi atau sama dengan alat bantingan
sehingga tidak menggunakan bunch elevator.
b. Hoisting crane
Buah rebusan yang telah dikeluarkan dari sterilizer diangkut keatas
dengan menggunakan “hoisting crane”, yang kemudian dituang
(45)
mulut hopper yang dilengkapi dengan pipa penyanggah sehingga
saat buah jatuh sudah dimulai dengan proses pemipilan. Interval
pengangkutan buah ke “Tresher” dilakukan secara kontiniu, yang
didasarkan pada kapasitas olah dan kapasitas alat. ( P. M. Naibaho,
1996 ).
2.3.5 Operasionasi dan perawatan rebusan
Rebusan merupakan sebuah bejana tekanan yang bekerja dengan tingkat resiko
yang tinggi. Oleh karena itu, rebusan dan unit pendukungnya harus diperiksa sebelum
dioperasikan. Hal-hal yang perlu diperiksa antara lain packing pintu, alat penunjuk
tekanan (manometer), pelat penyaring kondensat, katup pengaman, cantilever, dan
pompa kondensat.
i. Packing pintu
Kerusakan packing pintu biasanya terjadi pada baggian bawah pintu rebusan
karena adanya genangan air kondensat. Kebocoran packing harus benar-benar
diperiksa. Jika ada yang bocor, harus segera dilakukan penggantian.
ii. Alat penunjuk tekanan (manometer)
Manometer terdapat di bagian atas pintu depan dan belakang rebusan.
(46)
atau tidak. Operator harus memperhatikan apakah masih ada tekanan atau
tidak pada saat hendak membuka pintu rebusan. Pastikan bahwa tekanan uap
di dalam rebusan banar-banar sudah nol sebab uap akan menyembur jika
masih ada tekanannya.
iii. Pelat penyaring kondensat
Penyaring kondensat terdapat pada lantai dalam rebusan. Saringan ini harus
sering diperiksa, jangan sampai tersumbat, air kondensat ini akan tergenang di
lantai rebusan dan mempercepat rusaknya packing pintu rebusan.
iv. Katup pengaman
Periksalah mekanisme katup pengaman, apakah masih berfungsi dengan baik
atau tidak. Katup pengaman berfungsi sebagai pencegah terjadinya tekanan
berlebihan di dalam rebusan.
v. Cantilever
Cantilever berfungsi sebagai rel untuk jalan keluar-masuk lori ke dalam
rebusan. Cantilever harus dalam keadaan baik dan tidak baling (twisted) agar
lori yang keluar-masuk rebusan tidak terguling atau jatuh.
(47)
Lantai sekitar rebusan tidak boleh digenangi oleh air kondensat karena
temperatur air kondensat tinggi dan masih mengandung minyak yang
menyebabkan lantai menjadi licin.
Bagian dalam setiap bagian rebusan harus dibersihkan minimal dua minggu
serta dilakukan pemeriksaan, perawatan, dan perbaikan yang dilakukan. Semua
peralatan rebusan memerlukan perhatian.
Katup pengaman harus diperiksa setiap bulan. Penyetelan-penyetelan terhadap
pegas dari katup pengaman tidak boleh dilakukan sembarang orang, tetapi oleh
mekanik yang telah berpengalaman dibawah pengawasan seorang staf. Setelah
melakukan perbaikan, katup pengaman harus dipasang segel. Untuk membuka segel
(48)
BAB 3
BAHAN DAN METODE
3.1 Alat – alat
− Cawan Petridish pyrex
− Neraca Analitik pyrex
− Timbel
− Soklet pyrex
− Kondensor Pyrex
− Hot Plate ulm 400
− Oven memmert
− Desikator
− Tang Jepit
− Labu Alas Pyrex 250 ml 3.2 Bahan
− Kertas Saring whatman
− Kapas
_ Sampel Air Kondensat (air rebusan) − N- Heksan
(49)
Diambil sampel air kondensat pada puncak 1dengan tekanan 1,5 kg/cm2,puncak 2
dengan tekanan 2 kg/cm2, dan puncak 3 dengan tekanan2,8 kg/cm2,kemudian di
dinginkan.Lalu ditimbang cawan petridish yang telah dilapisi dengan kertas saring
memakai neraca analitik.Kemudian dimasukkan sample air kondensat ke dalam
cawan petridish yang telah dilapisi dengan kertas saring,lalu ditimbang.Baru
dimasukkan cawan petridish yang telah berisi masing-masing sample kedalam
oven pada suhu 105o C selama 3 jam.Lalu dikeluarkan cawan petridish dari oven
dan dimasukkan kedalam desikator selama 15 menit, Kemudian dikeluarkan
cawan petridish dari desikator dan dibiarkan hingga sample benar-benar
dingin.Lalu ditimbang cawan yang telah diovenkan, Kemudian dimasukkan
sampel kedalam timbel lalu ditutup dengan kapas. Baru ditimbang labu alas
kosong, kemudian diisi dengan n-heksan sebanyak 250 ml.Kemudian dimasukkan
timbel kedalam alat soklet, Lalu diekstraksi dengan memakai kondensor sebagai
pendingin dan hotplate sebagai pemanas selama 4 jam.Lalu dikeluarkan timbel
dari alat soklet dan n-heksan yang telah bercampur dengan minyak hasil ekstraksi
yang didestilasi.Kemudian labu alas yang berisi minyak dimasukkan kedalam
oven dengan suhu 105o C selama 2 jam.Lalu dikeluarkan labu alas dari oven
kemudian dimasukkan kedalam desikator selama 15 menit, Kemudian dikeluarkan
labu alas dari desikator lalu ditimbang kembali.
(50)
BAB 4
DATA DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil 4.1.1 Data
Tabel 4.1 Hasil Analisa Kehilangan Minyak dan Kadar Nos Pada air Kondensat
NO.
Air Kondensat
P ( kg/cm2)
T ( menit )
A ( gr) B (gr) Minyak (%) NOS (%) 1. Puncak 1 Puncak 2 Puncak 3 1,5 2,0 2,8 90 19,5744 17,5770 18,1264 0,2620 0,2496 0,4479 1,34 1,42 2,47 6,72 3,69 8,36 2. Puncak 1 Puncak 2 Puncak 3 1,5 2,0 2,8 90 172300 16,9966 17,8805 0,2326 0,2430 0,3915 1,35 1,43 2,19 5,43 3,48 9,92 3. Puncak 1 Puncak 2 Puncak 3 1,5 2,0 2,8 100 17,1825 18,0494 17,0426 0,2354 0,2654 0,4158 1,37 1,47 2,44 6,61 4,40 9,44 4. Puncak 1 Puncak 2 Puncak 3 1,5 2,0 2,8 100 12,7384 22,0463 10,0179 0,1949 0,3527 0,2806 1,53 1,60 2,80 2,74 3,18 4,04 5. Puncak 1 Puncak 2 Puncak 3 1,5 2,0 2,8 120 19,9934 14,1670 17,8119 0,3359 0,2508 0,5147 1,68 1,77 2,89 6,09 4,30 7,68
(51)
Keterangan
P : Tekanan Steam
T : Waktu
A: Massa air rebusan
B: massa minyak dalam air rebusan
4.1.2 Perhitungan
Dari data yang dikumpulkan di laboratorium, maka dapat dihitung kadar
kehilangan minyak dan kadar NOS pada air kondensat yang dinyatakan dalam %
berat.
− Persentase kadar minyak pada air kondensat
Kadar Minyak (%) = x 100%
− Persentase Kadar NOS (Non-Oil Solid) pada air Kondensat 6. Puncak 1 Puncak 2 Puncak 3 1,5 2,0 2,8 120 17,8119 17,8119 21,5035 0,2832 0,3168 0,8967 1,59 1,79 4,17 6,68 4,68 13,05
(52)
Kadar NOS (%) = 100% - ( %Minyak + % Air )
Sebagai contoh perhitungan diambil dari sampel No. 1 dari puncak I (tekanan
1,5 Kg/cm2).
Berat cawan kosong + contoh = 33,1623
Berat cawan kosong = 13,5879
Berat contoh = 19,5744
Setelah penguapan dalam oven selama ± 3 jam
Berat cawan kosong + Contoh setelah diovenkan = 15,1655
Berat cawan kosong = 13,5879
Berat Contoh setelah diovenkan = 1,5776
Berat minyak dalam air kondensat setelah diekstraksi
Berat Labu + Contoh = 110,4312
(53)
Berat contoh = 0,2620
- Kadar Minyak (%) = x 100%
= 1,34 %
- Kadar Air (%) = x 100%
= x 100%
= x 100%
= 91,94%
- Kadar NOS (%) = 100% - ( 1,34 + 91,94 )%
= 100% - 93,28%
= 6,72%
Sehingga didapat persentase rata- rata kadar minyak dan kadar NOS di dalam
air kondensat (air rebusan) yang telah dianalisa di laboratorium PKS Semangkei:
Tabel 4.2. Pengaruh Tekanan Uap dan Lama Perebusan terhadap persentase Kadar
Minyak dan Kadar NOS di dalam Air Kondensat ( Air Rebusan) yang
Dianalisa di Laboratorium PKS Semangkei :
(54)
rebusan (kg/cm2) 90 menit 100 menit 120 menit 90 menit 100 menit 120 Menit 1. 2. 3. Puncak 1 Puncak 2 Puncak 3 Rata-rata 1,5 2,0 2,8 2,1 1,34 1,44 2,33 1,70 1,45 1,54 2,68 1,89 1,64 1,78 3,53 2,32 4,58 3,58 9,14 5,77 4,68 3,79 6,92 5,13 6,38 4,49 10,36 7,08
4.2 Pembahasan
Dari data analisa terlihat bahwa kehilangan minyak akan bertambah jika
tekanan dan waktu perebusan bertambah. Adanya tekanan mengakibatkan
guncangan-guncangan dimana buah seolah-olah dikempa sehingga minyak keluar
dari buah. Waktu perebusan yang semakin lama maka kehilangan minyak dalam air
kondensat akan semakin tinggi. Dengan demikian penggunaan tekanan dan waktu
perebusan yang optimal memperkecil kadar kehilangan minyak tanpa harus
mengurangi kualitas dari minyak yang akan dihasilkan. Pada perebusan 90 menit
merupakan perebusan yang optimal. Pada perebusan ini diperoleh kadar lossis yang
rendah dengan mutu minyak yang dihasilkan baik. Jikalau waktu perebusan yang
diberikan lebih dari 90 menit dapat mempengaruhi tingginya lossis minyak pada air
kondensat, tandan kosong, ampas press, dan merusak mutu minyak yang dihasilkan.
Selain itu waktu perebusan lebih dari 90 menit ini akan memperekecil kapasitas
(55)
Kadar NOS pada puncak kedua mengalami penurunan, hal ini disebabkan
karena pada pembuangan puncak pertama sebagian besar kotoran telah terbuang.
Pada puncak kedua ini buah mulai mengalami pemasakan. Dengan penambahan
tekanan yang semakin tinggi maka sisa-sisa pembuangan pada puncak pertama dan
puncak kedua serta kotoran yang masih tertinggal pada buah akan dibuang pada
puncak ketiga. Tingginya kadar NOS tidak dipengaruhi oleh lamanya waktu
perebusan, akan tetapi dipengaruhi oleh banyaknya kotoran pada buah tersebut.
Semakin banyak kotoran pada buah maka kadar NOS pada air kondensat akan
semakin tinggi.
Dari hasil analisa diperoleh kadar minyak pada air kondensat telah melewati
ketentuan yang ditetapkan oleh pabrik, dimana kehilangan minyak pada air kondensat
yang telah ditentukan sebesar 0,7%. Tingginya kadar kehilangan minyak dalam air
kondensat pada PTPN III PKS Semangkei Perdagangan disebabkan:
i. Penimbunan buah
Buah yang diolah sebaiknya langsung diolah dalam keadaan segar. Di lapangan
dijumpai sering sekali buah menumpuk berhai-hari yang dapat meningkatkan
kadar ALB dan Kehilangan minyak pada air kondensat.
ii. Buah yang luka
Buah yang luka mengakibatkan semakin tingginya tingkat kehilangan minyak
(56)
terjadi pada pemanenan, pengangkutan, bahkan pada saat perlakuan di pabrik
terutama saat pemindahan buah ke Loading Ramp.
iii. Fraksi buah lewat matang
Adanya fraksi buah lewat matang mempengaruhi tingginya kadar minyak yang
hilang (lossis) pada air kondensat.
iv. Tekanan Uap Perebusan
Untuk mendapatkan hasil kerja yang baik, perlu diperhatikan tekanan uap
perebusan yang digunakan. Tekanan uap perebusan yang optimal adalah 2,8
kg/cm2.
Apabila tekanan uap terlalu rendah akan menyebabkan sebagai berikut:
1. Buah kurang masak, mengakibatkan buah tidak terlepas dari tandan kosong
pada proses pemipilan, dan mengakibatkan tingginya tingkat kehilangan
minyak yang tidak dapat terpipil pada janjang kosong.
2. Dalam perebusan tekanan yang tinggi dengan sendirinya mengakibatkan
temperature yang tinggi. Dengan penambahan uap yang terlalu rendah
mengakibatkan masih tingginya kadar air pada biji yang mengakibatkan
kesulitan dalam pemisahan cangkang dengan inti sawit.
3. Pelumatan dalam digester tidak sempurna yang mengakibatkan sebagian
daging buah tidak terlepas dari biji.
4. Ampas / fiber masih basah yang mengakibatkan pembakaran dalam ketel uap
tidak sempurna.
(57)
1. Buah menjadi memar, kerugian minyak dalam air kondensat dan tandan
kosong bertambah.
2. Mutu minyak akan turun.
3. Buah akan menjadi gosong, disebabkan karena kenaikkan tekanan yang
sejalan dengan meningkatkan temperature.
v. Waktu perebusan.
Waktu perebusan yang terlalu lama akan meningkatkan kehilangan minyak pada
air kondensat , tandan kosong, dan ampas press. Waktu perebusan yang optimal
(58)
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
vi. Rata-rata kadar minyak dan NOS yang terikut pada air kondensat pada
perebusan 90 menit: minyak sebesar 1,70% dan NOS sebesar 5,77% ,
Perebusan 100 menit: minyak sebesar 1,89% dan NOS sebesar 5,13%, dan
pada perebusan 120 menit: minyak sebesar 2,32% dan NOS sebesar 7,08%.
vii. Semakin tinggi waktu dan temperatur perebusan maka kadar kehilangan
minyak pada air kondensat semakin tinggi, sedangkan tekanan yang semakin
tinggi kadar NOS yang terdapat dalam air kondensat semakin tinggi, dan
Lamanya waktu perebusan tidak mempengaruhi kadar NOS, dimana
tingginya NOS didalam air kondensat dipengaruhi oleh kebersihan dari buah
tersebut.
5.2 Saran
- Hendaknya buah yang telah dipanen langsung diolah di pabrik guna
memperkecil kehilangan minyak dalam air kondensat selama proses
perebusan, dan memperkecil Kadar ALB dalam minyak hasil olahan pabrik.
- Dalam pemanenan, pengangkutan, dan penimbunan pada loading ramp
hendaknya kerusakan buah diperkecil selama perlakuan tersebut, agar
(59)
- Diharapkan dalam pengolahan di pabrik hendaknya dalam setiap perlakuan
yang diberikan harus sesuai dengan standar prosedur operasi kerja yang telah
(60)
DAFTAR PUSTAKA
Fauzi, Yan dkk. 2007. Kelapa Sawit , Budi Daya, Pemanfaatan Hasil, dan Limbah,
Analisa Usaha dan Pemasaran. Edisi Revisi. Cetakan 21. Jakarta: Penebar
Swadaya.
Karim, A. 2005. Metode Kwalitatip Pengolahan Kelapa Sawit. Medan : Lembaga
Pendidikan Perkebunan.
Ketaren. S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak Dan Lemak Pangan. Cetakan
Pertama. Jakarta: UI-Press.
Mangoensoekarjo, S. 2003. Manajemen Agrobisnis Kelapa Sawit. Cetakan Pertama.
Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Naibaho, P.M. 1996. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Medan: Pusat Penelitian
Kelapa Sawit.
Paham, I. 2006. Panduan Lengkap Kelapa Sawit, Managemen Agribisnis dari Hulu
hingga Hillir.Cetakan Pertama. Jakarta : Penebar Swadaya.
Risza, S.1994. Kelapa Sawit, Upaya Peningkatan Produktivitas. Yogyakarta. Penerbit
(61)
LAM PI RAN
(62)
(63)
LAMPIRAN 2. Ketel Perebusan ( Sterilizer )
Keterangan :
1. Jembatan kantilever 2. Pintu masuk Lori
3. Pressure Gaudge
4. Lori
5. Pipa Inlet Steam 6. Pipa Outlet Steam
7. Safety Valve
8. Ketel rebusan 9. Pintu keluar Lori
10. Rail Track didalam rebusan
11. Pondasi (kaki rebusan)
12. Pipa pembuangan air kondensat
1
3 2
5 6 7 8
9
10
4 11
13
(64)
13. Termometer. LAMPIRAN 3. 1,34 1,44 2,33 1,45 1,54 2,64 1,64 1,78 3,53 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
1,5 2 2,8
K a d a r K e h il a n g a n M in y a k ( % )
Tekanan Uap Perebusan ( Kg/ Cm²)
Grafik Kadar Kehilangan Minyak VS
Tekanan Uap Perebusan
90 menit
100 menit
(65)
LAMPIRAN 4. 4,58 3,58 9,14 4,68 3,79 6,92 6,38 4,49 10,36 0 2 4 6 8 10 12
1,5 2 2,8
K a d a r N O S ( % )
Tekanan Uap Perebusan ( Kg/ Cm²)
Grafik Kadar NOS Vs Tekanan Uap
Perebusan
90 menit
100 menit
(1)
DAFTAR PUSTAKA
Fauzi, Yan dkk. 2007. Kelapa Sawit , Budi Daya, Pemanfaatan Hasil, dan Limbah, Analisa Usaha dan Pemasaran. Edisi Revisi. Cetakan 21. Jakarta: Penebar Swadaya.
Karim, A. 2005. Metode Kwalitatip Pengolahan Kelapa Sawit. Medan : Lembaga Pendidikan Perkebunan.
Ketaren. S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak Dan Lemak Pangan. Cetakan Pertama. Jakarta: UI-Press.
Mangoensoekarjo, S. 2003. Manajemen Agrobisnis Kelapa Sawit. Cetakan Pertama. Yogyakarta: Gadjah Mada University Press.
Naibaho, P.M. 1996. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Medan: Pusat Penelitian Kelapa Sawit.
Paham, I. 2006. Panduan Lengkap Kelapa Sawit, Managemen Agribisnis dari Hulu hingga Hillir.Cetakan Pertama. Jakarta : Penebar Swadaya.
Risza, S.1994. Kelapa Sawit, Upaya Peningkatan Produktivitas. Yogyakarta. Penerbit Kanisius
(2)
LAM PI RAN
(3)
(4)
LAMPIRAN 2. Ketel Perebusan ( Sterilizer )
Keterangan :
1. Jembatan kantilever 2. Pintu masuk Lori 3. Pressure Gaudge 4. Lori
5. Pipa Inlet Steam 6. Pipa Outlet Steam 7. Safety Valve 8. Ketel rebusan 9. Pintu keluar Lori
10.Rail Track didalam rebusan 11.Pondasi (kaki rebusan)
12.Pipa pembuangan air kondensat
1
3 2
5 6 7 8
9
10
4 11
13
(5)
13. Termometer. LAMPIRAN 3. 1,34 1,44 2,33 1,45 1,54 2,64 1,64 1,78 3,53 0 0,5 1 1,5 2 2,5 3 3,5 4
1,5 2 2,8
K a d a r K e h il a n g a n M in y a k ( % )
Tekanan Uap Perebusan ( Kg/ Cm²)
Grafik Kadar Kehilangan Minyak VS
Tekanan Uap Perebusan
90 menit
100 menit
(6)
LAMPIRAN 4. 4,58 3,58 9,14 4,68 3,79 6,92 6,38 4,49 10,36 0 2 4 6 8 10 12
1,5 2 2,8
K a d a r N O S ( % )
Tekanan Uap Perebusan ( Kg/ Cm²)
Grafik Kadar NOS Vs Tekanan Uap
Perebusan
90 menit
100 menit