perebusan, semakin besar pula kemungkinan bahwa minyak akan meleleh keluar dari daging buah selama perebusan karena daging buah menjadi sangat lunak.
Untuk mengurangi kehilangan minyak selama pemipilan, dapat dilakukan dengan cara melakukan pengisian buah ke pemipil secara teratur dan tidak overload
agar benturan antara tandan dengan brondolan yang rusak dagingnya tersebut dapat menjadi lebih singkat waktunya.
2.2.4. Pencacahan Digesting
Brondolan yang telah terpipil dari stasiun pemipilan diangkut ke bagian pencacahan digester. Alat yang digunakan untuk pengadukan atau pencacahan
berupa sebuah tangki vertikal yang dilengkapi dengan lengan-lengan pencacah di bagian dalamnya. Lengan-lengan pencacah ini diputar dengan motor listrik yang
dipasang dibagian atas dari alat pencacah. Putaran-putaran lengan pengaduk berkisar 25-26 rpm.
Tujuan utama dari proses digesting yaitu mempersiapkan daging buah untuk pengempaan pressing sehingga minyak dengan mudah dapat dipisahkan dari daging
buah dengan kerugian yang sekecil-kecilnya.
2.2.5. Pengempaan Presser
Brondolan yang telah mengalami pencacahan dan keluar melalui bagian bawah digester sudah berupa bubur. Hasil cacahan tersebut langsung masuk ke alat
pengempaan yang berada persis dibagian bawah digester. Pada pabrik kelapa sawit, umumnya digunakan screw press sebagai alat pengempaan untuk memisahkan minyak
Universitas Sumatera Utara
dari daging buah. Selama proses pengempaan berlangsung, air panas ditambahkan ke dalam screw press. Hal ini bertujuan untuk pengenceran dilution sehingga massa
bubur buah yang di kempa tidak terlalu rapat. Jika massa bubur buah terlalu rapat, maka akan dihasilkan cairan dengan viskositas tinggi yang akan menyulitkan proses
pemisahan sehingga mempertinggi kehilangan minyak. Jumlah penambahan air berkisar 10- 15 dari berat tandan buah segar yang diolah dengan temperatur air
sekitar 90
o
C.
2.2.6. Pemurnian Minyak
Minyak yang diperoleh dari pemisahan belum siap dipasarkan, yaitu belum memiliki spesifikasi kadar air dan kadar kotoran yang ditentukan. Minyak sawit
mentah harus melalui pemurnian dan pengeringan Abdul Karim, 2001.
2.2.6.1 Tujuan Pemurnian
Stasiun pemurnian yaitu stasiun pengolahan di Pabrik Kelapa Sawit PKS yang bertujuan untuk melakukan pemurnian Minyak Kelapa Sawit MKS dari
kotoran-kotoran, seperti padatan, lumpur dan air. Minyak kasar yang diperoleh dari hasil pengampaan perlu dibersihkan dari kotoran, baik yang berupa padatan Solid,
lumpur Sludge maupun air. Tujuan dari pembersihan pemurnian minyak kasar yaitu agar diperoleh minyak dengan kualitas sebaik mungkin dan dapat dipasarkan dengan
harga yang layak.
Minyak kasar yang diperoleh dari hasil pengempaan dialirkan menuju saringan getar untuk disaring agar kotoran yang berupa serabut kasar tersebut dialirkan ke
tangki penampung minyak kasar Crude Oil Tank COT. Minyak kasar yang
Universitas Sumatera Utara
terkumpul di Crude Oil Tank dipanaskan hingga mencapai temperatur 95 -100
o
C. Menaikkan temperatur minyak kasar sangat penting artinya, yaitu untuk memperbesar
perbedaan berat jenis BJ antar minyak, air, dan sludge sehingga sangat membantu dalam proses pengendapan. Selanjutnya, minyak dari COT dikirim ke tangki
pengendapan Vertical Clarifier Tank VCT
Di VCT, minyak kasar terpisah menjadi minyak dan sludge karena proses pengendapan. Minyak dari Clarifier Tank selanjutnya dikirim ke Oil Tank, sedangkan
sludge dikirm ke Sludge Tank. Sludge merupakan fasa campuran yang masih mengandung minyak. Di PKS, sludge diolah untuk dikutip kembali pada minyak yang
masih terkandung didalamnya.
2.2.6.2 Proses Pemurnian Minyak Kelapa Sawit MKS
Ada tiga metode yang dilakukan dalam pemurnian minyak kasar di PKS, yaitu metode pengendapan, metode pemusingan, dan metode pemisahan biologis.
a. Metode pengendapan settling yaitu pemisahan minyak dan air karena terjadi
pengendapan bagian yang lebih berat. Minyak berada di lapisan atas karena berat jenisnya lebih kecil. Jika minyak kasar yang ditampung dalam tangki dibiarkan , isi
tangki akan mengendap dan terbentuk beberapa lapisan sesuai dengan berat jenis dari fase yang terkandung didalamnya. Lapisan pertama merupakan lapisan minyak yang
masih mengandung butir-butir air dan zat pengotor lainnya dengan kadar 99,0 minyak, 0.75 air dan 0.25 zat padat.Minyak dengan kandungan tersebut belum
memenuhi standart kualitas jual sehingga harus diproses lebih lanjut untuk menurunkan kadar air dan zat padatnya. Lapisan kedua merupakan lapisan air yang
Universitas Sumatera Utara
mengandung minyak dalam bentuk terhomogenesir. Sementara lapisan ketiga merupakan fase yang mengandung zat organik padat serta emulsi minyak-air yang
tidak terpecahkan. b.
Metode pemusingan centrifuge yaitu pemisahan dengan cara memusingkan minyak kasar, sehingga bagian yang lebih berat akan terlempar jauh akibat adanya
gaya sentrifugal. Dengan demikian, pemusingan dapat digunakan dalam berbagai proses untuk pemisahan cairan-cairan atau antara cairan dengan bahan padat yang
terkandung didalamnya. Aplikasi dari prinsip pemisahan dengan metode pemusingan untuk melakukan tugas-tugas sebagai berikut :
1. Menjernihkan minyak ysng dihasilkan oleh proses pengendapan di
Clarifier Tank sebelum diproses di Vacuum Dryer. Jenis pemusingan yang digunakan untuk aplikasi ini yaitu Oil Purifier yang memisahkan air dan
kotoran-kotoran ringan yang terkandung dalam minyak 2.
Mengutip kembali minyak yang masih terikut dengan lumpur sludge yang berasal dari clarifier tank. Jenis pemusingan yang digunakan untuk aplikasi
ini yaitu Decanter, Nozzle Separator, atau kombinasi keduanya.
c. Metode pemisahan biologis yaitu pemecahan molekul-molekul minyak sebagai
akibat dari proses fermentasi.Pemisahan yang dimaksud disini yaitu pengutipan minyak yang dilakukan di Fat Fit. Minyak yang diperoleh dari Fat-Fit selanjutnya
dikembalikan ke Crude Oil Tank, sedangkan sisa lumpur dan air di alirkan ke kolam limbah. Walaupun telah dilakukan pengutipan minyak semaksimal mungkin, tetapi
pada sisa lumpur dan air yang dialirkan ke kolam limbah tersebut, masih saja ada
Universitas Sumatera Utara
minyak yang terikut. Minyak yang ikut ke kolam limbah ini dihitung sebagai kerugian losses
Untuk memahami tujuan dan hakekat pemurnian minyak kasar, perlu dipelajari sifat fisika-kimia dari minyak kasar tersebut. Minyak kasar hasil pengempaan tersebut
dapat dirinci sebagai berikut.
i. Campuran minyak dan air
Campuran yang unsurnya minyak dan air terbagi tidak terlalu halus sehingga dengan cepat dan mudah dapat dipisahkan. Minyak dalam campuran ini disebut
minyak bebas karena tidak mempunyai afinitas apa pun dengan air yang mengelilinginya. Minyak dari campuran ini bila dibiarkan akan segera terpisah di atas
lapisan air yang mengendap.
ii. Campuran homogen antara butir air dan minyak
Campuran ini terbagi sangat halus. Dalam keadaan demikian, kedua unsur merupakan emulsi yang stabil.
iii. Emulsi air-minyak
Emulsi semacam ini boleh dikatakan tidak berarti dalam pemurnian minyak di pabrik kelapa sawit, asalkan dapat dijamin viskositas yang layak pada temperatur 80-90
o
C
iv. Emulsi minyak-air
Jika integrasi minyak dalam air sedemikian jauhnya hingga terjadi homogenisasi maka akan diperoleh emulsi stabil. Namun, telah diketahui juga bahwa tanpa intergasi
Universitas Sumatera Utara
minyak dalam air yang intensif, bisa juga terbentuk emulsi stabil berkat adanya emulgator yang aktif. Asam lemak, zat lendir, serat halus, serta sisa sel merupakan
stabilisator sehingga dapat menjadi emulsi hidup Pahan, 2006.
2.2.6.3 Proses Pengolahan Sludge
a. Sludge Tank
Sludge yang berada didalam sludge tank mendapat pemanasan dengan menggunakan pipa uap tertutup agar minyak tidak goncang karena pemanasan yang
terlalu tinggi akan dapat memisahkan minyak yang terikat dengan lumpur, oleh sebab itu suhu dalam sludge tank dipertahankan 90-100
o
C.
Pipa masuk sludge dari settling tank berada disamping tangki bagian tengah dengan maksud agar dalam tangki tidak terjadi goncangan-goncangan yang berakibat pada
pembentukkan emulsi. Lumpur yang terdapat dibawah tangki harus dibuang setiap selang waktu tertentu,dengan tujuan agar pasir tidak terikut kedalam sludge separator.
b. Sludge Separator
Dalam sludge masih banyak terdapat zat-zat lain selain dari minyak yaitu sisa- sisa daging buah, air dan macam-macam mineral. Minyak dalam sludge masih
berkisar 3,5 – 5 . Untuk memisahkan atau mengutip minyak yang masih terkandung dalam sludge, maka cairan sludge dimasukkan ke alat pemisah sludge sludge
separator untuk dikutip minyaknya Abdul Karim, 2001.
Universitas Sumatera Utara
Komposisi sludge yang keluar dari sludge tank dipengaruhi:
1. Jumlah air pengencer yang digunakan.
2. Perlakuan sebelumnya, apakah menggunakan alat seperti sand cyclone dan
atau strainer. 3.
Pemakaian ayakan getar yang berfungsi untuk memisahkan lumpur dan cairan yang terdapat dalam cairan sehingga kemampuan sludge separator
yang semakin tinggi.
Keberhasilan pemakaian sludge separator sangat menentukan terhadap persentase kehilangan minyak. Kemampuan alat ini tergantung dari :
1. Kapasitas olah sludge separator. Debit cairan minyak yang tinggi akan
mempengaruhi pemisahan fraksi-fraksi, yaitu volume yang terlalu besar dapat menurunkan perbedaan antara fraksi ringan dan berat, sehingga kehilangan minyak
dalam air drab tinggi. Kapasitas olah separator dipengaruhi oleh jenis alat sludge separator dan ukuran nozzle yang dipakai.
2. Nozzle. Ukuran lubang nozzle mempengaruhi pemisahan fraksi ringan dan
berat. Semakin kecil ukuran nozzle, maka daya pisah semakin baik yaitu kadar minak dalam air buangan relatif kecil, akan tetapi nozzle sangat cepat rusak, yang
diakibatkan oleh gesekan pasir. 3.
Keseimbangan pemisahan lumpur dan cairan yang masuk kedalam sludge
separator perlu dipertahankan dengan :
Universitas Sumatera Utara
a. Mempertahankan tekanan pada outlet sludge separator dengan membuat
bak yang berisi air sehingga tekanan lawan konstan. b.
Mengisi air panas kedalam sludge separator untuk mempertahankan tekanan dalam sludge separator sehingga kecepatan air dan pemisahan
lumpur dengan air konstan.
Pengenceran dalam proses pemurnian minyak bertujuan untuk mengencerkan minyak sehingga pemisahan pasir dan serat-serat yang terdapat dalam minyak, dan
dapat berjalan dengan baik bila suhu air pengenceran 80-90
o
C Naibaho,1996.
Air pengencer yang diberikan kedalam cairan bermanfaat :
a. Untuk menurunkan viskositas cairan, sehingga zat yang memiliki Berat Jenis
BJ 1,0 akan mudah mengendap sedangkan zat yang memiliki BJ 1,0 akan mengapung. Hal ini bermanfaat untuk mengaktifkan pengumpulan NOS
baik dalam proses pengendapan maupun dalam proses pemisahan dengan sentrifuge.
b. Untuk mempermudah pemisahan fraksi yang terdapat dalam cairan minyak
berdasarkan polaritas. c.
Untuk memecahkan emulsi minyak yang dalam bentuk butiran halus dan sering melekat dengan NOS. Juga berperan untuk melemahkan fungsi
emulsifier yang terdapat dalam minyak.
Jumlah air pengencer yang dianjurkan yaitu sebanding dengan jumlah crude oil yang keluar dari screw press. Jumlah air yang digunakan berpengaruh sangat
penting dalam efisiensi pemisahan minyak dan kualitas minyak sawit. Pemakaian air
Universitas Sumatera Utara
yang terlalu banyak akan menyebabkan penurunan kualitas unit pengolahan PKS terutama pada alat klarifikasi.
Perbandingan sifat antara minyak kelapa sawit sebelum dan sesudah dimurnikan disajikan pada Tabel 2.2
Tabel 2.2 Perbandingan sifat antara minyak kelapa sawit sebelum dan sesudah pemurnian
Sifat Minyak Sawit Kasar Minyak Sawit Murni
Titik Cair
o
C : Awal
Akhir
Bobot Jenis 15
o
C
Indeks Bias D 40
o
C
Bilangan Penyabunan
Bilangan Iod
Bilangan Reichert Meissl
Bilangan Polenske
Bilangan Krinchner
Bilangan Bartya 21 – 24
26 – 29
0,859 – 0,870
36,0 - 37, 5
224 -229
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
-
-
-
-
Sumber : S.Ketaren, 1986
Universitas Sumatera Utara
2.2.7. Pemisahan Biji dan Kernel
Proses Pemisahan biji-serabut dari ampas pengempaan bertujuan terutama untuk memperoleh biji sebersih mungkin, kemudian pemisahan biji dari gumpalan-
gumpalan ampas pengempaan sangat dipengaruhi oleh proses sebelumnya. Jika proses pemisahan serabut tidak menghasilkan biji yang bersih, maka sebab-sebab utamanya
adalah sebagai berikut :
a. Perebusan yang baik sehingga biji sukar lepas dari serabut
b. Pengadukan yang kurang baik menyebabkan buah kurang tercacah sehingga
serabut masih melekat pada biji. c.
Ampas pengempaan tidak cukup kering karena kondisi buah kurang bagus, tekanan pengempaan kurang mencukupi, penambahan air kurang banyak pada
saat pengempaan d.
Pemuatan atau pengisian alat pemisah biji-serabut dengan ampas melebihi kapasitasnya
e. Daya kipas yang tidak cukup dan tidak sesuai dengan alat pemisah
f. Kotoran-kotoran berat, seperti batu, kerikil, dan lain-lain yang memperkecil
kapasitas alat pemisah. g.
Kebersihan alat tidak terpelihara sehingga mempengaruhi hasil kerja.
Minyak Sawit dapat dipakai dalam berbagai jenis makanan, terutama dalam pembuatan margarin atau minyak goring atau lemak-lemak dalam pembuatan roti dan
kue. Dalam margarine misalnya, kandungan minyak sawit dapat mencapai 20.
Universitas Sumatera Utara
Minyak kelapa sawit CPO yang disimpan akan mengalami penurunan mutu jika tidak ditangani dengan tepat, terutama karena terjadinya reaksi oksidasi dan
hidrolisis. Kerusakan yang terjadi pada minyak dapat disebabkan oleh beberapa faktor, seperti absorbdi bau dan kontaminasi, aksi enzim, aksi mikroba dan reaksi
kimia.
1. Absorbsi Bau dan Kontaminasi
Salah satu kesulitan dalam penanganan dan penyimpanan bahan yang mengandung minyak lemak yaitu usaha mencegah pencemaran bau dan
kontaminasi dari alat penampung. Hal ini karena minyak lemak dapat mengabsorbsi zat menguap atau bereaksi dengan bahan lain. Adanya absorbsi
dan kontaminasi dari wadah ini akan menyebabkan perubahan pada minyak, yang akan menghasilkan bau tengik, sehingga akan menurunkan mutu minyak.
Proses absorbsi dan kontaminasi dari tempat penyimpanan dapat dihindari dengan pemakaian bahan yang sesuai.
2. Aksi Enzim
Biasanya, bahan yang mengandung minyak lemak mengandung enzim yang dapat mmenghidrolisis. Jika organisme dalam keadaan hidup, enzim dalam
keadaan tidak aktif. Sementara organisme telah mati maka koordinasi antarsel akan rusak sehingga enzim akan bekerja dan merusak minyak. Indikasi dari
kerja enzim dapat diketahui dengan mengukur bilangan asam. 3.
Aksi Mikroba Kerusakan minyak oleh mikroba Jamur,ragi, dan bakteri biasanya terjadi jika
masih terdapat dalam jaringan. Namun, minyak yang telah dimurnikan masih mengandung mikroba yang berjumlah maksimum 10 organisme setiap
Universitas Sumatera Utara
gramnya. Kerusakan yang dapat ditimbulkan oleh mikroba antara lain produksi asam lemak bebas, bau sabun, bau tengik, dan perubahan warna minyak.
4. Reaksi kimia
Kerusakan minyak kelapa sawit yang memiliki pengaruh yang besar, yaitu kerusakan karena reaksi kimia, yaitu hidrolisis, oksidasi, polimerisasi. Dalam
reaksi hidrolisis, minyak akan diubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Hal ini akan merusak minyak dengan timbulnya bau tengik. Untuk mencegah
terjadinya reaksi hidrolisis, kandungan air dalam minyak harus diusahakan seminimal mungkin.
Reaksi hidrolisis minyak secara umum ditunjukkan pada gambar 2.1 O
CH
2
− O − C − R1 CH
2
−OH O
CH − O − C − R2 + 3H
2
O →
CH − OH + 3R − C
O OH
CH
2
− O − C − R3 CH
2
− OH
Minyak Trigliserida Gliserol
Asam Lemak
Gambar 2.1 Reaksi Hidrolisa Minyak secara umum
Reaksi oksidasi akan menghasilkan senyawa aldehida dan keton, dan senyawa dapat menimbulkan ketengikan. Pengaruh lain akibat oksidasi yaitu perubahan warna
karena keracunan pigmen, penurunan kandungan vitamin, dan keracunan. Salah satu cara yang dapat dilakukan untuk menghambat reaksi oksidasi yaitu dengan pemanasan
50-55
o
C yang mematikan aktivitas mikroorganisme.
Universitas Sumatera Utara
Reaksi polimerisasi merupakan penggabungan satu molekul dengan molekul yang lain yang lebih besar dengan berat molekul yang lebih besar. Polimerisasi pada
minyak merupakan kelanjutan dari proses oksidasi dan pemanasan. Polimer yang terbentuk memiliki tiitk cair yang lebih tinggi dari trigliserida. Jika disimpan dalam
temperatur kamar, polimer akan membentuk kristal-kristal halus yang sukar larut dalam minyak.
Universitas Sumatera Utara
BAB 3
BAHAN DAN METODE
3.1. Bahan
− Sludge dari pemisahan sludge pada Kecepatan rendah
− Minyak dari hasil pemisahan sludge pada kecepatan rendah
− n-Heksan
− Kapas bebas Minyak
− Air kran
3.2. Alat
− Ember plastik
− Neraca Analitik
− Labu alas
− Soklet
− Cawan
− Oven
− Timbel
− Selang
− Tabung Gelas Ukur
− Sentrifugator
Universitas Sumatera Utara
