Kajian Pencampuran Minyak dan Lemak (Minyak Kelapa Sawit, Stearin, dan Minyak Kelapa) terhadap Karakteristik Minyak Campurannya di PT Sinar Meadow International Indonesia

STUDY OF OIL AND FAT MIXING (PALM OIL, PALM STEARIN, AND

COCONUT OIL) THROUGH THEIR OIL BLENDS CHARACTERISTIC IN PT.

SINAR MEADOW INTERNATIONAL INDONESIA

Paramita Adimulyo, Nugraha Edhi Suyatma, and Payaman Pandiangan

Department of Food Science and Technology, Faculty of Agricultural Technology, Bogor Agricultural University, IPB Dramaga Campus, PO BOX 220, Bogor, West Java,

Indonesia

Phone: +62 856 7661233, email: mita.adimulyo@yahoo.com

ABSTRACT

PT Sinar Meadow International Indonesia is a manufacture industry producing margarine and shortening. Both products are made from several type of vegetable oil or fat that combined together into an oil blend. Formulation of the oil blend could affect the characteristic of the margarine and shortening products. Oil blend in this research consist of (1) palm oil (PO)/palm stearin (PS), (2) palm oil (PO)/coconut oil (CNO), and (3) PO/PS/CNO. Oil blend characteristics such as solid fat content (SFC) and slip melting point (SMP) of PO, PS, CNO and their binary blends at 1:1, 1:0, 1:9, 2:8, 3:7, 4:6, 6:4, 7:3, 8:2, 9:1 ,0:1 (w/w) were evaluated and compared with theoretical approach so that the correlation of that parameter could be analyzed. SFC was observed in four temperature observation; 10⁰C, 20⁰C, 30⁰C and 40⁰C using low-resolution Nuclear Magnetic Resonance (NMR). Oil blend PS/PO is currently having linier predictable SFC curve and there is no significance difference from theoretical curve. SFC curve for CNO/PO is linear only when observed in 10⁰C and 30⁰C. CNO/PO/PS with fixed proportion of 10%CNO having SFC curve pattern like oil blend PO/PS. SFC curve of CNO/PO/PS with varied CNO proportion is sharper. SFC curves from oil blend PO/CNO and CNO/PO/PS are significantly different from theoretical value. Higher proportion of PO resulting in higher SMP, while increased proportion of CNO is decreasing SMP. There is significant difference SMP in each formulation of oil blends.

I.

PENDAHULUAN

A.

LATAR BELAKANG

PT Sinar Meadow International Indonesia (SMII) merupakan industri pangan yang bergerak di pengolahan minyak dan lemak nabati dengan produk utama berupa margarin dan

shortening. Margarin merupakan produk makanan berbentuk emulsi padat atau semi padat yang

dibuat dari lemak nabati dan air (SNI) yang memiliki kandungan lemak tidak kurang dari 80% dan 15,000 IU vitamin A tiap pound nya (CFR). Sedangkan shortening disebutkan sebagai

produk turunan lemak atau minyak yang mengandung 100% lemak dan umumnya diasosiasikan untuk keperluan khusus seperti baking (O’Brien, 2004).

Margarin sendiri umumnya terdiri dari beberapa jenis minyak maupun lemak nabati melalui berbagai campuran minyak (oil blend). Komposisi oil blend yang digunakan akan

menentukan kandungan padatan dan pembentukan kristal pada produk yang kemudian akan mempengaruhi karakteristik fisik produk yang dihasilkan. Karakteristik fisik dapat dilihat untuk menentukan kualitas suatu minyak atau lemak yang digunakan. Karakter fisik margarin sebagian besar dikendalikan oleh kandungan padatan lemak (solid fat content), misalnya karakteristik slip melting point (SMP), konsistensi, kekompakan, spreadability serta mouth feel. (Young, et. al.,

1994).

Berdasarkan Chrysam (1996), aspek fungsional yang langsung dirasakan oleh konsumen yaitu daya oles (spreadability), pemisahan minyak (oil separation), dan titik leleh (melting).

Ketiga aspek fungsional tersebut dapat dilihat dari karakter kandungan padatan lemaknya (solid fat index atau solid fat content). Sehingga komposisi yang tepat masing-masing minyak nabati

tersebut akan sangat menentukan karakteristik margarin yang dihasilkan. Kandungan padatan lemak pada oil blend sendiri tidak dapat diprediksikan sehingga memerlukan percobaan untuk

menentukan nilai kandungan padatan lemak tersebut (Young et. al., 1994). Perhitungan secara

teliti harus dilakukan terhadap solid fat content (SFC) untuk memperoleh karakteristik yang

diinginkan, mengingat setiap jenis minyak akan memberikan kontribusi yang berbeda-beda sesuai dengan karakter asalnya.

Minyak kelapa sawit, stearin, dan minyak kelapa dapat digunakan sebagai bahan baku dalam oil blend untuk proses pembuatan margarin maupun shortening. Minyak kelapa sawit

memiliki pembentukan kristal β’ (beta-prime) yang sesuai untuk produk margarin dan shortening

(Basiron, 2005) dengan stabilitas oksidatif dan termal yang tinggi. Stearin merupakan fraksi padatan hasil proses fraksinasi minyak kelapa sawit dengan jumlah asam lemak jenuh yang lebih tinggi. Kombinasi stearin dengan minyak sawit dalam oil blend akan menghasilkan kisaran

kandungan padatan lemak yang cukup luas dan berdampak pada jenis karakter produk margarin maupun shortening yang beragam. Minyak kelapa merupakan salah satu jenis minyak yang tidak

mudah diprediksi dalam penggunaannya sebagai bahan baku dalam oil blend karena tersusun dari

berbagai jenis asam lemak yang memiliki keragaman SMP dari rendah hingga tinggi.

Kandungan padatan lemak menjadi parameter kontrol dalam proses produksi di PT. Sinar Meadow International Indonesia dan menentukan kelanjutan dari proses produksi yang dilakukan. Bagian Quality Management harus memastikan terlebih dahulu bahwa oil blend yang dihasilkan

memiliki SFC yang sesuai dan proses produksi baru dapat dilaksanakan. Selain menjadi parameter kontrol, karakteristik SFC dan SMP perlu dilihat untuk melengkapi data yang

2 dibutuhkan bagi pengembangan produk margarin dan shortening. Hasil karakterisasi dari

campuran minyak yang dilakukan pada penelitian ini diharapkan akan menjadi masukan yang positif bagi pihak perusahaan untuk dapat meminimalisasi ketidaksesuaian hasil SFC oil blend

dan memberi tambahan bahan pustaka bagi departemen Research and Development untuk dapat

berinovasi mengembangkan produk.

B.

TUJUAN

Penelitian ini bertujuan untuk mempelajari profil karakter kandungan padatan lemak dan

slip melting point yang akan dihasilkan dari campuran minyak (oil blend) dari (1) minyak sawit

dan turunannya yaitu stearin, (2) minyak sawit dan minyak kelapa, serta (3) kombinasi oil blend

dari ketiganya yaitu minyak sawit, stearin, dan minyak kelapa di PT. Sinar Meadow International Indonesia sehingga dapat digunakan oleh PT. Sinar Meadow International Indonesia sebagai tambahan pustaka untuk berinovasi mengembangkan produk.

II.

PROFIL PERUSAHAAN

A.

SEJARAH DAN PERKEMBANGAN PERUSAHAAN

PT. Sinar Meadow International Indonesia adalah sebuah perusahaan patungan Indonesia-Australia, yaitu antara Sinar Mas Group melalui PT. Ivo Mas Tunggal dengan Goodman Fielder International Ltd., melalui Meadow Lea Food di Australia. Perusahaan ini berdiri pada tanggal 11 Agustus 1990 dan memiliki Izin Usaha Tetap No.618/T/Industri/1996.

PT. Sinar Meadow International Indonesia merupakan industri pangan yang bergerak di bidang manufaktur pengolahan lemak dan minyak nabati. Perusahaan ini telah mulai beroperasi di Indonesia sejak tahun 1992 dengan produk utama berupa minyak goreng, margarin, dan

shortening. PT. Sinar Meadow International Indonesia telah mengembangkan produk-produk edible oil untuk pangsa pasar dalam negeri maupun ekspor ke negara-negara Asia Pasifik dan

Timur Tengah. Pangsa pasar yang dituju sebagian besar untuk kebutuhan industrial, namun terdapat juga beberapa produk untuk retail. PT. Sinar Meadow International Indonesia memiliki visi untuk menjadi perusahaan utama yang memproduksi minyak pangan berkualitas tinggi di Indonesia dan seluruh dunia. Oleh karena itu, perusahaan ini menerapkan misi untuk secara konsisten memproduksi produk berkualitas tinggi sebagai nilai utama dalam mendapatkan kepercayaan konsumen.

Sebagai bukti bahwa PT SMII peduli dengan kesehatan dan kualitas produk, PT SMII telah mendapatkan sertifikat HACCP/ISO 22000:2005 dan juga sertifikat ISO 9001:2000. Selain itu juga PT SMII juga telah mendapatkan sertifikasi Halal dari LP POM MUI. Berikut adalah logo PT SMII.

Gambar 1. Logo PT Sinar Meadow International Indonesia

B.

LOKASI DAN TATA LETAK PABRIK

PT Sinar Meadow International Indonesia menempati area seluas 2,6 hektar di kawasan Jakarta Industrial Estate Pulogadung (JIEP), yaitu di Jl. Pulo Ayang I No. 6, Jakarta Timur. Lokasi perusahaan ini cukup strategis untuk transportasi bahan baku Crude Palm Oil (CPO) yang

tiba di pelabuhan Tanjung Priok karena jarak yang tidak terlalu jauh. Lokasi perusahaan juga memudahkan ketersediaan berbagai sarana pendukung lainnya (listrik, air, tenaga kerja,

4 penanganan limbah) yang baik serta memudahkan pemasaran produk di daerah Jakarta dan sekitarnya.

Tata letak pabrik PT Sinar Meadow International Indonesia terdiri dari dua bangunan utama yaitu bagian produksi (manufacturing) dan bagian perkantoran (office). Bagian perkantoran

memiliki tiga lantai yang digunakan oleh General Manager (GM), Departemen Penjualan dan

Pemasaran (Sales and Marketing), Departemen Administrasi dan Keuangan (Finance and Accounting), serta Departemen Ketenagakerjaan (Human Resource Development). Bagian

produksi terletak di gedung terpisah dan dibagi tiga plant yaitu continuous refinery, batch refinery, dan ruang pengemasan (packing room). Ruang pengemasan terbagi menjadi packing room 1 untuk pengemasan minyak goreng dan packing room 2 untuk pengolahan serta

pengemasan margarin, shortening, dan pastry. Pada Februari 2011, packing room 1 tidak

dipergunakan lagi karena bagian produksi tidak lagi memproduksi minyak dan hanya dikhususkan untuk produksi margarin, shortening, dan pastry. Selain itu, beberapa ruang lain juga

terdapat di dalam bagian produksi.

Laboratorium pengendalian mutu dan jaminan atau quality control (QC) dan quality assurance (QA) terletak dalam bagian produksi di dekat packing room 2 dan terpisah dengan

laboratorium research & development (R&D) yang telah selesai dibangun pada tahun ini. Lantai

kedua pada bagian produksi terdapat laboratorium mikrobiologi terletak secara terpisah dari laboratorium lainnya untuk mencegah terjadinya kontaminasi.

PT Sinar Meadow International Indonesia memiliki unit pengolahan limbah (effluent plant) yang terletak di belakang unit batch refinery. Unit pengolahan limbah memiliki area

tersendiri yang berfungsi untuk menjamin lingkungan sekitar perusahaan bersih dan aman dari hasil produk samping ataupun limbah buangan produksi.

Bagian gudang (warehouse) terdiri dari empat bagian yaitu gudang utama, gudang bahan

baku produksi (ingredient), gudang bahan-bahan kimia untuk proses pemurnian (refinery), dan

gudang produk akhir (finished good). Gudang utama, gudang finished goods dan gudang ingredient terletak di dekat packing room 2 sementara gudang refinery terletak di dekat continous refinery plant. Gambaran lokasi dan tata letak pabrik dapat dilihat pada Lampiran 1.

C.

STRUKTUR ORGANISASI

Struktur organisasi merupakan suatu hubungan dan susunan antara tiap bagian serta posisi yang ada pada suatu organisasi ataupun perusahaan dalam menjalankan kegiatan operasional untuk mencapai tujuan tertentu. Struktur organisasi menggambarkan dengan jelas pemisahan kegiatan pekerjaan antara yang satu dengan yang lain dan bagaimana hubungan aktivitas dan fungsi dibatasi. Semua perusahaan memiliki hirarki yang jelas mengenai pembagian tugas dan tanggung jawab dalam menjalankan perusahaan.

PT Sinar Meadow International Indonesia merupakan salah satu anak perusahaan Sinar Mas Group yang pimpinan tertingginya dijabat oleh seorang General Manager. Seorang General Manager membawahi beberapa departemen, yaitu Sales and Marketing, Logistik, Finance and Accounting, Manufacturing, Engineering and Maintenance, dan Human Resource Development.

Masing-masing departemen ini dipimpin oleh seorang Departement Head yang membawahi

beberapa manager. Pada Departemen Logistik di bagian Production Planning and Inventory Control (PPIC) langsung berkoordinasi dengan General Manager.

5

D.

KETENAGAKERJAAN

Pengelolaan dan pengembangan PT Sinar Meadow International Indonesia dilakukan bersama antara pengusaha dan pekerj dengan mayoritas pegawai terdiri dari tenaga kerja pria. Tenaga kerja wanita lebih banyak ditempatkan di bagian administrasi dan perencanaan serta laboratorium. Tenaga kerja wanita tidak ditempatkan di bagian produksi karena jenis pekerjaannya yang berat dan membutuhkan tenaga kerja yang besar serta tidak memungkinkan untuk kerja shift karena alasan keamanan.

PT Sinar Meadow International Indonesia selalu memberikan pelatihan kepada karyawan agar mampu bekerja sesuai standar pada jabatannya masing-masing serta dapat terus meningkatkan kemampuan dan kinerja karyawan. Pelatihan umumnya diadakan sekali dalan setahun dan dapat dilakukan secara internal maupun eksternal.

Secara umum waktu kerja karyawan adalah lima sampai enam hari dalam seminggu. Pengaturan jadwal kerja bagi karyawan yang bekerja di kantor adalah Senin hingga Jumat dengan jam kerja mulai pukul 08.00-17.00. Kegiatan produksi pabrik berlangsung 24 jam perhari, sehingga perlu adanya shift kerja untuk menjaga agar kegiatan produksi dapat berjalan dengan

lancar. Terdapat tiga shift yang diberlakukan, yaitu shift pertama pukul 23.00-07.00, shift kedua

pukul 07.00-15.00 dan shift ketiga pukul 15.00-23.00.

E.

RUANG LINGKUP USAHA

PT. Sinar Meadow International Indonesia merupakan perusahan yang bergerak di bidang pengolahan industri minyak dengan produk utama berupa margarin, shortening dan minyak

goreng padat (solid frying fat). Perusahaan ini memiliki lebih dari 150 jenis produk margarin dan shortening yang dipasarkan di dalam maupun luar negeri. Produk minyak goreng yang pernah

dihasilkan PT. Sinar Meadow International Indonesia adalah Filma dan Kunci Mas. Produk margarin dan shortening perusahaan diproduksi di bawah empat ragam brand, yaitu Gold Bullion, Mother’s Choice, Cita, dan Maestro. Logo masing-masing brand dapat dilihat pada Gambar 2.

PT. Sinar Meadow International Indonesia memiliki market pasar lokal dan ekspor dengan pemasaran produk akhir dalam bentuk produk industrial maupun retail. Konsumen yang dituju untuk pasar eceran adalah sebatas pangsa pasar menengah ke atas. Sedangkan pelanggan yang membeli produk industrial berdasarkan kontrak dapat berasal dari industri hotel, restoran, katering, pabrik biskuit, dan industri bakery.

Gambar 2. Logo brand produk-produk PT SMII. (a).Gold Bullion, (b).Mother’s Choice, (c).Cita, dan (d). Maestro

Produk yang dihasilkan dikemas dalam beberapa bentuk dengan bobot yang beragam. Berdasarkan tipe kemasan, maka produk dibagi menjadi dua kelompok besar, yaitu bulk oil dan pack product. Bulk oil merupakan produk industrial berupa cairan yang dipasarkan dalam jumlah

besar (5-10 ton) sedangkan pack product adalah produk eceran maupun industrial yang dikemas

6 dengan kemasan. Tipe kemasan yang digunakan berbeda-beda sesuai dengan jenis produk yaitu dapat berupa karton/industrial (5 kg, 15 kg, 25 kg), tube (100 gr, 200 gr, 500 gr) dan can/kaleng

(1 kg, 2 kg). Selain itu ada beberapa produk yang bersifat Original Equipment Maufacturing

(OEM) atau macloan untuk pelanggan dengan pesanan khusus, seperti Dunkin Donuts dan J.Co.

F.

PROSES PRODUKSI

PT. Sinar Meadow International Indonesia memiliki tiga unit plant dalam menjalankan

proses produksinya, mulai dari mengolah bahan baku CPO hingga menjadi produk yang diinginkan. Ketiga unit plant ini saling berkaitan, karena produk dari plant pertama akan diolah di plant berikutnya.

1.

Continuous Refinery Plant

Bahan baku yang berupa Crude Palm Oil (CPO) akan terlebih dahulu diproses pada continuous refinery plant untuk mengalami proses pemurnian. Proses produksi yang terjadi

pada continous refinery plant antara lain proses degumming, bleaching, filtration,

penghilangan FFA, serta deodorisasi.

Degumming

Proses degumming merupakan proses pemisahan kotoran berupa getah-getah atau

lendir-lendir yang terdiri dari fosfatida, protein, residu, karbohidrat, air, dan resin yang telah menggumpal (membentuk gum) tanpa mengurangi jumlah asam lemak bebas dalam minyak CPO. Proses ini dilakukan dengan cara dehidrasi gum agar bahan tersebut lebih mudah terpisah dari minyak, kemudian dilanjutkan dengan proses sentrifus. Proses sentrifus dilakukan dengan menggunakan uap air panas ke dalam minyak dan disusul dengan pengaliran air agar kotoran terpisah. Proses pemisahan tersebut terjadi di dalam suatu

retention tube. CPO yang digunakan telah terlebih dahulu dipanaskan hingga 100ºC dan

kemudian ditambahkan asam fosfat. Selama proses sentifus berlangsung ditambahkan bahan kimia untuk menyerap air seperti asam mineral pekat atau NaCl. Kapasitas masing-masing

retention tube adalah 2,5 ton CPO dengan flowrate CPO rata-rata 7.5-14 ton/jam.

Bleaching

Proses bleaching atau proses pemucatan merupakan suatu tahap proses pemurnian

yang bertujuan untuk menghilangkan zat-zat warna yang tidak diharapkan dalam minyak seperti karoten (menyebabkan warna merah kekuningan), klorofil dan phaepytin

(menyebabkan warna hijau), trace metal, dan produk-produk hasil oksidasi. Proses bleaching

dapat dilakukan dengan mencampur minyak dengan sejumlah kecil adsorben atau dapat juga menggunakan bahan kimia. Bahan yang digunakan perusahaan adalah adsorben bleaching earth yang berasal dari PT. Bentonit Alam Indonesia.

Bleaching earth diaktivasi menggunakan asam mineral H2SO4 menjadi activated clay.

7 Penggunaan activated clay yang bersifat asam juga dapat menaikkan kadar asam lemak bebas

dalam minyak dan mengurangi daya tahan kain saring (filter bag) pada proses filtrasi. Minyak

sawit (PO) yang berasal dari retention tube dialirkan ke dalam bleacher yang berkapasitas 3

ton dan kemudian di tambahkan dengan bleaching earth yang telah diaktivasi. PO

disirkulasikan di dalam bleacher selama 20 menit pada suhu 110-120oC. Setelah proses

selesai, minyak akan masuk ke dalam buffer tank untuk disirkulasi dan diberi steam pada

kondisi vakum selama 20 menit untuk penyempurnaan proses.

Filtrasi

Proses filtrasi merupakan proses pemisahan padatan yang terkandung dalam minyak sawit secara fisik di “niagara filter”. Minyak yang dihasilkan kemudian disaring kembali

dengan filter bag berukuran 5µm untuk menyempurnakan proses penyaringan. Minyak yang

keluar dari filter bag dialirkan ke intermediate tank untuk menghilangkan air dengan cara

diuapkan pada suhu 110-125o_{C. Penguapan air ini dilakukan dengan tekanan vakum sehingga}

uap air dapat ditarik. Setelah dipanaskan, minyak yang suhunya 250-260o_{C siap untuk}

dialirkan ke dalam packed column melalui flowmeter untuk mengetahui jumlah minyak yang

diumpankan ke dalamnya.

Packed Column

Proses yang terjadi dalam packed column adalah penghilangan FFA, monogliserida,

digliserida, aldehid, keton, gas-gas terlarut dalam CPO, uap air, serta mengurangi kadar sterol pada minyak sawit. Proses penghilangan FFA secara kontinyu di packed column dapat

mengurangi kadar FFA dari 2-7% menjadi 0,05% serta dapat menurunkan warna dari produk. Minyak sawit diumpankan melalui bagian atas packed column yang kemudian secara

perlahan akan turun ke bagian bawah kolom melalui papan bergelombang yang disebut mill pack. Mill pack berfungsi untuk memperlambat aliran minyak sehingga dapat

menyempurnakan proses penguapan FFA.

Deodorizer

Deodorisasi adalah suatu tahap pemurnian minyak yang bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak enak. Proses deodorisasi dilakukan dengan

penyulingan minyak dengan uap panas dalam tekanan atmosfer atau keadaan vakum yang akan membawa senyawa volatil.

Minyak sawit yang keluar dari packed column dialirkan pada suhu 255oC ke dalam

tangki yang terdiri dari 4 buah tray yang dilengkapi dengan sparger untuk masuknya stripping steam. Tray berfungsi untuk memperlambat turunnya minyak dan menyempurnakan proses

kontak antara minyak dengan stripping steam sehingga proses penghilangan bau dan

penguapan FFA yang tersisa lebih maksimal. Stripping steam akan menguapkan FFA yang

belum terambil di packed column.

Setelah proses deodorisasi sempurna, minyak harus segera didinginkan untuk mencegah kontak dengan O2. Penambahan asam sitrat dilakukan pada saat suhu minyak telah

8 menghindari terbentuknya emulsi. Minyak lalu dialirkan melalui filter bag dan dibersihkan

dari kotoran-kotoran padat. Minyak yang sudah bersih didinginkan lagi dengan cooling water

hingga suhunya mencapai 60o_{C. Minyak ini disebut RBDPO (}

Refined Bleached Deodorized Palm Oil) dan siap untuk diolah lebih lanjut di batch refinery.

2.

Batch Refinery Plant

Minyak RBDPO hasil proses continuous refinery plant akan mengalami proses

selanjutnya di batch refinery plant untuk proses pemurnian secara kimia. Proses yang terjadi

pada batch refinery plant antara lain fraksinasi, weigh blend, hidrogenasi, NWB (neutralizing, washing, bleaching), serta batch deodorized.

Fraksinasi

Fraksinasi adalah proses pemisahan fraksi-fraksi dalam minyak yaitu fraksi padatan yang disebut stearin dan fraksi cairan yang disebut olein. Pemisahan dilakukan berdasarkan perbedaan titik cair dari keduanya, di mana titik cair stearin lebih tinggi daripada titik cair olein. Trigliserida dari minyak sawit terdiri dari beberapa jenis asam lemak dengan panjang rantai dan derajat ketidakjenuhan yang beragam sehingga trigliserida tersebut ada yang memiliki titik cair rendah maupun titik cair tinggi. Kristalisasi dan filtrasi adalah proses yang terjadi proses fraksinasi ini.

Kristalisasi

Proses kristalisasi diperlukan untuk menghasilkan rendemen dari dua kondisi titik cair tersebut sehingga menghasilkan fraksi padatan dan fraksi cairan. Minyak sawit dipanaskan terlebih dahulu sebelum proses kristalisasi selama 5-15 menit sampai suhunya 70-80o_{C sehingga tidak ada fraksi padat pada minyak dan proses kristalisasi dapat berjalan}

dengan baik. Proses ini dilakukan secara batch di empat unit crystallizer dengan kapasitas

masing-masing 40 ton dilengkapi dengan agitator agar proses dapat dilakukan secara berkelanjutan.

Kristalisasi adalah proses pembentukan kristal minyak dengan pendinginan bertahap yang terkontrol. Panas yang hilang dari minyak akan memperlambat gerakan molekul-molekul dalam minyak sehingga jarak antara molekul menjadi lebih kecil. Pada saat jarak mencapai 5Å maka akan timbul gaya tarik-menarik akibat gaya Van der Walls sehingga radikal-radikal asam lemak dalam molekul lemak akan tersusun berjajar dan saling bertumpuk serta berikatan membentuk kristal. Proses kristalisasi minyak dipengaruhi oleh kecepatan pendinginan, komposisi serta sifat polymorphism dari minyak.

Proses pembentukan dan pertumbuhan kristal terjadi selama proses pengadukan dan pendinginan bertahap menggunakan sirkulasi air dingin dalam crystallizer. Proses diawali

dengan air dingin bersuhu 27o_{C hingga perbedaan suhu minyak dan air sebesar 12-15}o_C.

Pendinginan ini menyebabkan terjadinya proses nukleasi (pembentukan inti kristal). Pada saat suhu minyak mencapai 40o_{C, dilakukan pendinginan lanjut menggunakan}

chilled water sehingga menyebabkan pertumbuhan inti kristal yang banyak. Proses selanjutnya

adalah pertumbuhan inti kristal yang terbentuk pada saat perbedaan suhu minyak dengan air sebesar 4-5o_{C selama 350-450menit. Proses pendinginan dilanjutkan hingga perbedaan}

9 suhu 6-12o_{C menggunakan}

chilled water (9-11oC) selama 45 menit untuk

menyempurnakan pembentukan kristal. Pada tahap akhir dilakukan holding time selama

180 menit pada saat suhu minyak 17.5 o_{C untuk pembentukan kristal yang solid yang}

kemudian menjadi fraksi stearin. Bahan selanjutnya dikirim ke filter press. Filtrasi

Filtrasi adalah proses pemisahan fraksi stearin yang telah dihasilkan dan olein. Proses fraksinasi terdiri dari beberapa metode filtrasi yaitu dry, detergent, maupun dengan solvent. Perusahaan menggunakan metode dry fractionation dengan bantuan membrane filter press. Tahapan yang terjadi pada proses squeezing, core blow, dan cake discharge.

Proses squeezing merupakan pengepresan dengan udara bertekanan serta dilakukan

secara bertahap dengan tekanan dan waktu yang berbeda terhadap minyak yang telah dialirkan ke membrane filter press. Tahapan selanjutnya adalah core blowing, di mana

udara bertekanan dihembuskan ke dalam membrane filter press untuk memisahkan olein

dari stearin yang menempel pada membrane filter press. Proses cake discharge adalah

proses dimana membrane filter press akan memisah dan stearin akan terjatuh ke bak

penampungan.

Olein yang dihasilkan akan dialirkan melalui selang-selang kecil untuk dipompakan ke filter bag untuk menyaring stearin yang terikut. Olein akan dipanaskan kembali sampai

suhu 60o_{C menggunakan}

heat exchanger dan dialirkan ke dalam tank penyimpanan (farm tank). Stearin dalam bak penampungan juga dipanaskan kembali pada suhu 70oC lalu

dialirkan ke farm tank.

Weigh Blend

Pada proses weigh blend minyak penyusun oil blend ditimbang dan dicampur menurut

spesifikasi produk yang telah ditetapkan oleh Quality Control (QC). Minyak yang akan

ditimbang diambil dari Bleached Oil Tank (BOT) dengan suhu transfer antara 65-75oC atau

dari farm tank dengan suhu antara 35-75oC yang dilakukan secara elektrik. Proses

pencampuran minyak dilakukan atas perintah QC yang terlebih dahulu melakukan test blend

dan uji nilai SFC (Solid Fat Content) sesuai dengan permintaan konsumen. Setelah minyak

untuk membuat margarin atau shortening ditimbang di weigh blend, minyak kemudian

disimpan dan disirkulasi dalam drop tank selama kurang lebih 35 menit agar homogen.

Minyak yang dihasilkan (oil blend) akan melalui uji pengukuran asam lemak bebas, bilangan

peroksida, bilangan iod, SFC dan uji warna untuk menentukan proses selanjutnya.

Apabila nilai SFC minyak campuran tersebut tidak memenuhi spesifikasi maka dapat ditangani dengan cara melakukan penambahan minyak jenis tertentu. Apabila titik cair lebih tinggi spesifikasi yang telah ditetapkan, maka dapat ditambahkan palm olein dengan titik cair

lebih rendah. Sedangkan jika titik cair campuran kurang dari spesifikasi yang telah ditetapkan maka dapat ditambahkan palm stearin atau ditambahkan minyak hasil hidrogenasi dengan titik

cair lebih tinggi. Penambahan tersebut diatur sedemikian rupa sehingga sesuai dengan spesifikasi produk yang diinginkan.

Apabila warna tidak memenuhi spesifikasi maka akan dilakukan proses pemucatan dan deodorisasi. Sedangkan jika nilai asam lemak bebas tidak memenuhi spesifikasi, maka dilakukan proses deodorisasi. Apabila nilai SFC, bilangan iod, warna dan asam lemak bebas sudah memenuhi spesifikasi, maka dapat dilanjutkan ke proses selanjutnya.

10

Hidrogenasi

Proses hidrogenasi adalah proses pengolahan lemak atau minyak dengan jalan menambahkan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga mengurangi tingkat ketidakjenuhan minyak atau lemak. Proses hidrogenasi utamanya dilakukan untuk mendapatkan minyak atau lemak yang bersifat plastis. Penambahan hidrogen pada ikatan rangkap juga akan meningkatkan titik cair minyak serta dengan hilangnya ikatan rangkap menjadikan minyak tahan terhadap proses oksidasi.

Proses hidrogenasi dilakukan dalam tangki hidrogenasi (hidrogenator) berkapasitas 10 ton selama 6 jam dengan menggunakan katalis nikel. Katalisator dalam proses hidrogenasi dapat menggunakan platina, paladium, atau nikel. Nikel umum digunakan sebagai katalisator karena pertimbangan ekonomis. Nikel mungkin juga mengandung sejumlah kecil Al dan Cu sebagai promoter dalam proses hidrogenasi minyak.

Minyak dipanaskan terlebih dahulu hingga mencapai suhu ±160ºC dalam hidrogenator yang dilengkapi dengan agitator, koil pemanas maupun pendingin. Proses pemanasan akan mempercepat jalannya reaksi hidrogenasi dengan reaksi maksimum dicapai pada suhu ±250ºC. Proses berikutnya adalah penambahan katalis yang dilakukan pada kondisi vakum dan dilanjutkan dengan penambahan gas hidrogen. Penambahan gas hidrogen dapat menaikkan tekanan dan suhu tangki, namun selama terjadinya reaksi tekanan akan turun sedikit demi sedikit. Proses kontak antara gas hidrogen dengan minyak tak jenuh dibantu dengan pengadukan memakai agitator.

Filter aid ditambahkan setelah proses berakhir dengan tujuan untuk membantu proses

pemisahan nikel dari minyak. Filter aid yang ditambahkan dapat mengisi pori-pori filter press

yang digunakan sebagai penyaring sehingga dapat memaksimalkan proses penyaringan. Parameter penting yang perlu diperhatikan dalam proses hidrogenasi adalah perubahan bilangan iod dari sampel minyak sebelum dan setelah proses hidrogenasi. Setelah bilangan iod dari minyak yang telah dihidrogenasi sesuai dengan spesifikasi yang diperlukan maka minyak dapat dilanjutkan ke proses pendinginan hingga suhu mencapai 90-120 ºC dan disirkulasi di dalam drop tank selama ±10 menit.

Neutralising, Washing, Bleaching (NWB)

Proses NWB terdiri dari tiga rangkaian proses yang dijalankan secara berurutan yaitu netralisasi, pencucian dan pemucatan warna. Minyak yang akan diproses di NWB berasal dari

drop tank hidrogenasi, drop tank weigh blend dan farm tank. Pada awal proses minyak diaduk

dengan agitator dan dilakukan pengambilan sampel dengan uji kandungan asam lemak bebas dan warna. Pengujian tersebut dilakukan untuk mengetahui proses yang harus dilakukan terhadap sampel minyak tersebut.

Netralisasi merupakan proses pemisahan asam lemak bebas dari minyak dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa sehingga membentuk sabun (soap stock) dan

dapat menurunkan kadar asam lemak bebas. Kaustik soda (NaOH) adalah basa yang banyak digunakan dalam industri karena selain efisien dan ekonomis, kaustik soda juga dapat membantu dalam mengurangi zat warna (pigmen) dan kotoran berupa getah dan lendir dalam minyak. Penggunaan NaOH dalam proses netralisasi digunakan secukupnya sesuai dengan jumlah kandungan asam lemak bebas yang akan dihilangkan dalam minyak. Suhu minyak diatur terlebih dahulu hingga 80ºC dan kemudian dilakukan penambahan larutan NaOH dengan jumlah tertentu yang telah dilarutkan dalam air. Agitator dihentikan dan settling

11 dilakukan selama 1 jam agar sabun mengendap di bagian bawah. Sabun yang terbentuk kemudian dikeluarkan melalui bagian bawah tangki. Minyak kemudian diuji dengan kadar asam lemak bebas tidak boleh lebih dari 0.15%.

Washing merupakan proses yang bertujuan untuk menurunkan kadar sabun dalam

minyak dengan memisahkan soap stock yang masih tertinggal dalam minyak setelah proses

netralisasi. Proses washing dilakukan dengan menggunakan air panas yang telah ditambahkan

asam sitrat pada suhu 85-95ºC diiringi pengadukan secara cepat dengan agitator selama ±30 menit. Larutan didiamkan selama ±40 menit agar larutan pencuci memisah di bagian bawah dan dapat dikeluarkan melalui bagian bawah tangki. Minyak yang telah melewati proses

washing diharapkan memiliki kadar soap stock kurang dari 200 ppm. Proses diulang kembali

jika standar tersebut belum tercapai dengan menggunakan air panas tanpa penambahan asam sitrat. Setelah proses selesai, maka dilakukan pengujian warna minyak agar diketahui jumlah

bleaching earth yang akan digunakan pada proses bleaching. Warna minyak yang belum

memenuhi syarat perlu melalui proses bleaching.

Proses bleaching selain dilakukan untuk menurunkan warna minyak sesuai standar,

juga untuk menurunkan kadar sabun hingga mencapai 5-10 ppm. Proses bleaching dilakukan

menggunakan bleaching earth. Proses bleaching ini juga dapat menurunkan kadar logam

dalam minyak sekitar 0.001-0.1 ppm dan menurunkan peroksida yang terbentuk dari hasil proses oksidasi minyak dan lemak.

Perlakuan yang diberikan pada minyak dalam tangki NWB ini akan disesuaikan dengan kondisi karakter minyak seperti minyak yang kadar asam lemak bebasnya sudah memenuhi spesifikasi hanya akan dikenai proses bleaching saja tanpa netralisasi dan washing.

Minyak dapat langsung dideodorisasi atau didinginkan terlebih dahulu jika akan disimpan dalam bleached oil tank (BOT).

Batch Deodorizer

Prinsip deodorisasi pada batch refinery ini sama halnya dengan deodorisasi yang terjadi pada

proses continous refinery. Proses deodorisasi pada batch refinery bertujuan menghasilkan

minyak yang sesuai dengan spesifikasi untuk menjadi bahan baku pembuatan margarin maupun shortening yaitu untuk menurunkan kadar FFA dari 0,15% hingga maksimum 0,05%,

bilangan peroksida sampai 0 (nol), dan menghilangkan bau.

Setelah minyak sesuai dengan uji laboratorium maka dilakukan proses pendinginan yang kemudian dilakukan penambahan asam sitrat dan antioksidan. Penentuan jenis konsentrasi antioksidan yang akan digunakan ditentukan oleh laboratorium QC. Minyak yang dihasilkan dianalisis di laboratorium dan jika telah memenuhi spesifikasi yang telah ditentukan maka minyak siap dikirim ke RBD tank di bagian packing room.

3.

Packing Room

Perfector Chilling Line

Lini produksi perfector digunakan untuk memproduksi frying fat dan margarin. Bahan

minyak yang berasal dari RBD tank akan dipompa menuju scale tank untuk menentukan

jumlah minyak yang akan digunakan. Minyak kemudian dialirkan ke ingredient tank untuk

12 dalam blend tank 1 atau 2 yang dilengkapi dengan pengaduk. Blend tank berkapasitas 3 ton

tersebut dilengkapi dengan agitator untuk menghomogenkan minyak dengan bahan aditif lainnya disertai dengan koil pemanas dan pendingin untuk menjaga suhu produk agar tetap berkisar suhu 45-50o_C.

Minyak dari blend tank 1 atau 2 yang telah berbentuk emulsi kemudian disaring dengan filter bag (100 mesh). Emulsi kemudian dialirkan dengan high pressure pump (HP Pump)

menuju tube chilling perfector yang terdiri dari 4 buah silinder berkesinambungan. Chilling perfector merupakan sistem pendingin dengan menggunakan refrigerant ammonia (NH3) yang

menyerap panas dari minyak. Panas ini merupakan panas laten untuk ammonia dari fase cair menjadi fase uap jenuh. Setelah keluar dari perfector, minyak dalam fase kristal kemudian

masuk ke pin machine (B1) untuk memotong ikatan kristal sehingga produk lebih homogen

dan lembut. Selanjutnya masuk ke texturator (C1) untuk membentuk tekstur produk supaya

lebih plastis.

Perfector chilling line berakhir pada filling. Filling pada line perfektor dibagi menjadi 3 subfilling menurut bentuk dan ukuran kemasan, yaitu packing industrial, packing tube, dan packing can.

Kombinator Chilling Line

Lini produksi kombinator digunakan untuk membuat shortening dan frying fat. Bahan

minyak diambil dari RBD tank. Minyak mendapat perlakuan yang sama dengan yang terjadi

pada perfector line. Setelah keluar dari kombinator, kristal minyak melalui alat-alat pin machine dan texturator yang kemudian berakhir pada filling. Filling dilakukan sesuai

kebutuhan kemasan. `

Drum (diacooler) Chilling Line

Produksi flake untuk pastry margarin dan pastry shortening dilakukan dengan

menggunakan drum (diacooler). Emulsi minyak dari blend tank disaring terlebih dahulu

melalui filter bag (100 mesh) sebelum kemudian diumpankan pada permukaan luar drum yang

berputar membentuk lapisan tipis (flake). Di dalam drum yang berputar terdapat sistem

pendingin di mana ammonia bertindak sebagai media pendinginnya. Flake dari chilling drum

ditampung dalam truk/bak penampungan kemudian disimpan dalam cold room temperatur

16-18o_{C selama sekitat 8 jam atau sampai proses}

chilling drum selesai. Flake yang telah disimpan

dalam cold room kemudian dimasukkan dalam hopper besar dengan screw yang berfungsi

menghaluskan dan mendorong flake ke belt conveyor. Proses selanjutnya yaitu flake

dimasukkan ke dalam complector untuk memberi tekanan besar (extruction) sehingga flake

menjadi lebih padat dan ulet (plastis). Flake melewati ruang vakum dengan tujuan untuk

mengambil udara yang terkandung dalam flake sehingga produk tidak mudah rapuh.

Kemudian flake didorong terus ke kneader untuk memecahkan ikatan yang sudah terbentuk

kemudian menghasilkan slab, yang akan dipotong dengan alat pemotong pastry. Pemotongan

III.

TINJAUAN PUSTAKA

A.

MINYAK KELAPA SAWIT

Berdasarkan FAO (2000), minyak kepala sawit merupakan minyak yang didapatkan dari bagian daging buah tanaman kelapa sawit (Elaeis guinensis jacq) dengan kandungan minyak

mencapai 56% tiap buahnya. Tanaman ini berasal dari negara-negara Afrika Barat dan saat ini telah banyak tumbuh di negara tropis dengan curah hujan tinggi seperti Indonesia.

Gambar 3. Buah kelapa sawit

Indonesia merupakan produsen minyak sawit terbesar di dunia dengan volume produksi sebesar 20.55 juta ton pada tahun 2009 (FAOSTAT). Berdasarkan GAPKI, India merupakan importir terbesar dari crude palm oil (CPO) Indonesia diikuti oleh Uni Eropa, Cina dan

Banglades. Pada tahun 2007, Indonesia dan Malaysia menguasai produksi minyak sawit dunia sebesar 87% (USDA). Minyak sawit merupakan minyak nabati yang paling banyak diperdagangkan di dunia bahkan diprediksi hingga beberapa dekade ke depan (FAPRI).

Teknologi pengolahan minyak sawit terdiri dari tahap ekstraksi, pemurnian, dan pengolahan lanjut menjadi produk pangan ataupun non pangan (Ketaren, 1996). Tahap ekstraksi meliputi proses pengepresan terhadap sabut kelapa sawit sehingga didapat minyak crude palm oil

(CPO). Tahap pemurnian dari CPO dilakukan agar CPO dapat kemudian dikonsumsi menjadi minyak goreng ataupun produk turunan lainnya. Tahap pemurnian dapat dilakukan melalui proses pemisahan gum (degumming), penghilangan (refining), pemucatan (bleaching), dan deodorisasi

(deodorized). CPO yang telah mengalami proses pemurnian disebut RBDPO (refined bleached deodorized palm oil) dengan karakeristik asam lemak bebas maksimal 0.1%, bilangan peroksida

maksimal 0, dan kadar air maksimal 0.1%. Proses dari CPO dapat menjadi beberapa produk antara sebelum menjadi minyak goreng, diantaranya crude palm olein (CP olein), crude palm stearin (CP stearin), refined bleached deodorized olein (RBD olein), refined bleached deodorized stearin (RBD stearin) serta RBDPO.

Menurut Birker B. dan Padley FB. (1987) minyak kelapa sawit dapat secara efektif dipisahkan menjadi olein (bagian cair 55%) dan stearin (bagian padat 45%) dengan proses fraksinasi. Hasil produksi minyak sawit sekitar 90% digunakan untuk produk-produk pangan seperti minyak goreng, minyak salad, margarin, shortening, dan lain sebagainya. Lawson (1995)

menyebutkan minyak kelapa sawit juga merupakan minyak goreng yang penting di Eropa dan negara-negara Oriental.

14 Minyak sawit memiliki fungsi yang menguntungkan di dalam produk margarin maupun

shortening terhadap kestabilan karena sifat polimorfiknya. Penambahan minyak sawit dapat

menghambat ataupun mencegah perubahan bentuk kristal beta-prime (β’) menjadi bentuk kristal beta (β) (Gotha et.al., 2002). Minyak kelapa sawit dapat mempertahankan kestabilan kristalnya

dalam bentuk beta-prime (β’) yang dibutuhkan dalam produk margarin ataupun shortening.

Menurut Gotha et al. (2002), minyak dan lemak dapat digolongkan berdasarkan jenis asam

lemak, sumber maupun konsumsinya. Berdasarkan asam lemak penyusunnya, minyak sawit dapat digolongkan ke dalam grup asam oleat-linoleat. Minyak sawit mengandung jumlah asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh yang hampir sama.

Berdasarkan Orthoefer (1996), minyak kelapa sawit memiliki kandungan asam lemak jenuh sekitar 43-56% dari total asam lemak dimana kandungan tertinggi adalah asam palmitat dengan kandungan asam lemak tak jenuh terutama berasal dari asam oleat. Minyak kelapa sawit mengandung 32-47% asam palmitat dan 40-52% asam oleat. Minyak kelapa sawit juga mengandung asam lemak esensial linoleat (omega-6) sekitar 9-12% dari total asam lemak keseluruhan. Komposisi asam lemak pada minyak sawit dapat dilihat pada Tabel1.

Tabel 1. Komposisi asam lemak minyak sawit

Asam Lemak Jumlah (%) Asam lemak jenuh

Laurat (C12) 0.1-1.0 Miristat (C14) 0.9-1.5 Palmitat (C16) 41.8-46.8 Stearat (C18) 4.2-5.1 Arakhidat (C20) 0.2-0.7 Asam lemak tidak jenuh

Palmitoleat (C16:1) 0.1-0.3 Oleat (C18:1) 37.3-40.8 Linoleat (C18:2) 9.1-11.0 Linolenat (C18:3) 0-0.6 Basiron (2005).

Komponen minor yang terdapat dalam minyak sawit terdiri dari karotenoid (pigmen yang membentuk warna oranye), tokoferol, dan tokotrienol (sebagai antioksidan), sterol, triterpenic

dan alifatik alkohol. Adanya karetenoid, tokoferol dan tokotrienol menyebabkan tingginya stabilitas oksidasi dan nilai gizi minyak sawit dibandingkan minyak nabati lainnya. Beberapa fraksi minyak sawit memiliki kandungan karotenoid yang berbeda; CPO (630-700 ppm), CP olein (680-760ppm), dan CP stearin (380-540ppm) (Orthoefer, 1996).

Komposisi asam lemak tersebut juga berpengaruh terhadap slip melting point yang dimiliki

oleh minyak sawit yaitu berkisar antara 31.1ºC hingga 37.6 ºC (Basiron, 2005). Selain itu, sifat fisik lainnya seperti kandungan lemak padat yang terkandung di dalam minyak sawit juga dapat dipengaruhi oleh kandungan asam lemaknya. Nilai kandungan lemak padat dari berbagai suhu observasi disajikan pada Tabel 2.

15 Tabel 2. Nilai kandungan padatan lemak atau solid fat content (SFC) minyak

sawit (RBDPO) pada berbagai suhu

Basiron (2005).

B.

STEARIN

Minyak kelapa sawit pada dasarnya terdiri dari dua bagian yaitu stearin (fraksi padatan) dan olein (fraksi cairan). Pemisahan kedua fraksi tersebut dilakukan melalui proses fraksinasi. Proses fraksinasi dapat dilakukan dengan dua cara, yaitu melalui penyaringan kering (dry fractionation), penyaringan basah (detergent fractionation). Industri pengolahan kelapa sawit

cenderung memakai teknik penyaringan kering dengan menggunakan membrane filter press

karena lebih ekonomis dan ramah lingkungan (Basiron, 2005). Pada proses fraksinasi akan didapatkan fraksi stearin sebanyak 25 persen dan fraksi olein (minyak makan) sebanyak 75 persen. Stearin memiliki slip melting point sekitar 44.5-56.2oC sedangkan olein pada kisaran

13-23o_{C. Hal ini menunjukkan bahwa stearin yang memiliki}

slip melting pont lebih tinggi akan

berada dalam bentuk padat pada suhu kamar (Pantzaris, 1994). Kandungan asam lemak pada stearin dapat dilihat pada Tabel 3.

Tabel 3. Komposisi asam lemak stearin

Basiron (2005).

Suhu observasi Solid Fat Content (%) Rata-rata Kisaran 5ºC 60.5 50.7-68.0 10ºC 49.6 40.0-55.2 15ºC 34.7 27.2-39.7 20ºC 22.5 14.7-27.9 25ºC 13.5 6.5-18.5 30ºC 9.2 4.5-14.1 35ºC 6.6 1.8-11.7 40ºC 4.0 0.0-7.5

45ºC 0.7 -

Asam Lemak Jumlah (%) Asam lemak jenuh

Laurat (C12) 0.1-0.6 Miristat (C14) 1.1-1.9 Palmitat (C16) 47.2-73.8 Stearat (C18) 4.4-5.6 Arakhidat (C20) 0.1-0.6 Asam lemak tidak jenuh

Palmitoleat (C16:1) 0.05-0.2 Oleat (C18:1) 15.6-37.0 Linoleat (C18:2) 3.2-9.8 Linolenat (C18:3) 0.1-0.6

16 Fraksi stearin merupakan produk sampinganyang diperoleh dari minyak sawit bersama-sama dengan fraksi olein. Sebagai produk sampingan, stearin cukup berperan dalam perdagangan internasional. Ekspor stearin Negara Malaysia pada tahun 1993 mencapai 788.000 ton, lebih tinggi daripada ekspor minyak kacang tanah (320.000 ton) dan minyak kacang tanah (200.000 ton). Selain itu, stearin secara alami berada pada posisi yang menguntungkan sehubungan dengan pola permintaan konsumen besar untuk lemak padat. Stearin dapat digunakan sebagai lemak padat hard fat (Gunstone, 2005) maupun sebagai margarin hard stock rendah trans (Sahri dan

Idris, 2010). Stearin juga dapat digunakan untuk menggantikan permintaan terhadap lemak hewan serta fungsinya sebagai lemak reroti (shortening) maupun minyak goreng (frying fats) (Basiron,

2005). Minyak babi (lard) juga dapat digantikan dengan stearin ataupun minyak sawit RBD pada

beberapa aplikasinya karena harga stearin yang relatif lebih murah daripada fraksi likuid (olein) maupun minyak hewan. Kifli dan Krishnan (1987) melaporkan bahwa stearin juga digunakan sebagai pengganti lemak hewan (tallow) dalam produk sabun karena harganya yang cukup

terjangkau. Pada industri permen maupun manisan (convectionary) diperlukan stearin khusus

yang didapatkan dari proses fraksinasi ganda (Basiron, 2005).

Stearin yang dihasilkan akan berbeda-beda tergantung dari proses fraksinasi yang dilakukan. Stearin memiliki beberapa bentuk atau klasifikasi dalam perdagangan tergantung pada penggunaannya. Masing-masing jenis tersebut memiliki standar yang berbeda seperti standar

Crude Palm Stearin, Pretreated Palm Stearin, dan Refined Bleached Deodorized (RBD) Palm Stearin. Crude Palm Stearin merupakan stearin yang dihasilkan dari proses fraksinasi CPO

dengan karakter fisik berwarna kuning hingga jingga kemerahan (SNI 01-0019-1987). Sedangkan

pretreated palm stearin merupakan stearin yang telah mengalami proses penggumpalan

(degumming) dan pemutihan pendahuluan (pre-bleaching)untuk berikutnya mengalami proses

pemurnian secara fisik (physical refining) (SNI 01-0020-1987). Berdasarkan SNI 01-0021-1998,

RBD Stearin merupakan produk yang diperoleh dari hasil fraksinasi RBD PO dan telah mengalami proses pemurnian. Syarat mutu RBD yaitu kadar asam lemak bebas maksimal 0.15%, bilangan iod maksimal 40 g iod/100 g, cemaran arsen maksimal 0.1 ppm serta kadar air dan kotoran maksimal 0.1%. Standar RBD stearin harus dipenuhi jika stearin akan dipergunakan untuk membuat suatu produk pangan.

C.

MINYAK KELAPA

Minyak kelapa atau coconut oil (CNO) didapatkan dari ekstraksi kopra secara fisik. Kopra

merupakan daging buah kelapa (endosperm) yang telah dikeringkan yang dapat mengandung

minyak 65-68% (Orthoefer, 1996). Minyak kelapa dapat digunakan sebagai bahan baku produk-produk pangan maupun non-pangan seperti sabun, deterjen, minyak rambut, lipstik dan produk-produk kosmetik lainnya, minyak pelumas, minyak gosok, dan lain-lain. Aplikasi penggunaan minyak kelapa pada produk pangan sangat beragam. Minyak kelapa yang telah mengalami proses refined, bleached, dan deodorization (RBD CNO) banyak digunakan sebagai minyak goreng. Sementara

pencampuran minyak kelapa (CNO) dengan minyak sawit terhidrogenasi dengan pencampuran secara fisik dan interesterifikasi digunakan untuk menghasilkan margarin dan shortening. Minyak

kelapa juga secara luas digunakan sebagai krim lemak sebagai komponen dalam krim biskuit dan bahan untuk permen ataupun manisan (confectionary oil) (Canapi, 2005).

Minyak kelapa merupakan jenis minyak utama pada kelompok minyak asam laurat. Minyak kelompok asam laurat memiliki fungsi dalam pangan dengan ketahanan oksidatif yang tinggi serta karakteristik leleh yang diinginkan (Orthoefer, 1996). Kandungan asam lemak tak

17 jenuh yang tinggi mengakibatkan minyak kelapa memiliki ketahanan yang tinggi terhadap perubahan oksidatif di bawah kondisi penyimpanan normal sehingga minyak kelapa juga dapat digunakan sebagai minyak penyemprot (spray oil) untuk produk biskuit untuk meningkatkan

masa simpan (Lawson, 2005).

Tabel 4. Komposisi asam lemak minyak kelapa Asam Lemak Jumlah (%) Asam lemak jenuh

Kaproat (C6) 0.4-0.6 Kaprilat (C8) 6.9-9.4 Kaprat (C10) 6.2-7.8 Laurat (C12) 45.9-50.3 Miristat (C14) 16.8-19.2 Palmitat (C16) 7.7-9.7 Stearat (C18) 2.3-3.2 Arakhidat (C20) t - 0.2

Asam lemak tidak jenuh

Oleat (C18:1) 5.4-7.4 Linoleat (C18:2) 1.3-2.1 Gadoleat (C20:1) t – 0.2 Canapi, et al. (2005)

Minyak kelapa berdasarkan kandungan asam lemaknya digolongkan ke dalam minyak asam laurat, karena kandungan asam lauratnya paling tinggi dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Kandungan asam lemak pada minyak kelapa dapat dilihat pada Tabel 4. Sedangkan sifat fisiko kimia minyak kelapa dapat dilihat pada Tabel 5.

Tabel 5. Sifat-sifat Fisiko Kimia Minyak Kelapa

Sifat Fisiko Kimia Selang Kandungan air dan pengotor (% maksimal) 0.03

Bilangan Asam 0.04

Warna (5 1/4) Lovibond (R/Y maksimal) 1/10 Bilangan Penyabunan 250-264

Bilangan Iod 7-12

Bilangan Reichert-Meissl 8.4 Bilangan Polenske 11.5 Bilangan Peroksida (% maksimal) 0.5 Titik Cair (⁰C) 24-26 Indeks Bias (40 ⁰C) 1.448-1.450

18 Minyak kelapa mengandung 84 persen trigliserida yang ketiga asam lemaknya jenuh, 12 persen trigliserida dengan dua asam lemak jenuh dan satu asam lemak tidak jenuh serta 4 persen trigliserida yang mempunyai satu asam lemak jenuh dan dua asam lemak tidak jenuh. Trigliserida terdiri dari 96 persen asam lemak dan berdasarkan komposisi tersebut, maka sifat fisiko kimia minyak dapat ditentukan dari sifat fisiko kimia asam lemaknya. Asam lemak yang menyusun minyak kelapa terdiri dari 80 persen asam lemak jenuh dan 20 persen asam lemak tidak jenuh (Ketaren, 1996).

Selain gliserol dan asam lemak bebas, minyak juga mengandung bahan tidak tersabunkan yang jumlahnya kurang dari satu persen. Minyak kelapa mengandung 0.2 sampai 0.6 persen bahan tidak tersabunkan, yang terdiri dari fosfatida, gums, sterol, lipochrome dan tokoferol

(Timms, 1994). Mutu minyak kelapa yang memenuhi persyaratan Standar Mutu yang telah ditetapkan dapat dilihat pada Tabel 6.

Tabel 6. Syarat mutu minyak kelapa sesuai SNI 01-2902-1992

Parameter Mutu Ketentuan

Kadar air maksimum (%) 0.5 Kadar kotoran maksimum (%) 0.05 Bilangan iod (g iod/100 g contoh) 8.0-10.0 Bilangan penyabunan (mg KOH/g contoh) 255-265 Bilangan peroksida maksimum (mg oksigen/g contoh) 5.0 Asam lemak bebas maksimum (% asam laurat) 5.0

Warna/bau normal

Minyak pelikan negatif

Logam-logam berbahaya dan arsen negatif Dewan Standarisasi Nasional (1992)

D.

KARAKTERISTIK MINYAK

Minyak nabati merupakan bahan baku yang digunakan untuk membuat produk margarin maupun shortening sehingga beberapa karakteristiknya akan mempengaruhi kualitas produk

margarin yang dihasilkan. Karakteristik fisik minyak yang terkait dengan kualitas margarin antara lain kandungan padatan lemak atau solid fat content (SFC) dan juga slip melting point.

Sementara karakteristik kimia minyak yang berpengaruh terhadap proses maupun hasil akhir produk margarin yang dihasilkan antara lain bilangan iod dan bilangan peroksida. Pengujian karakteristik kimia minyak dilakukan pada saat seleksi minyak menjadi bahan baku untuk produksi margarin. Karakteristik kimia minyak tersebut akan memberi informasi mengenai jenis dan spesifikasi minyak yang digunakan.

1. Kandungan Padatan Lemak

Kandungan padatan lemak atau solid fat content (SFC) merupakan proporsi padatan

lemak yang terkandung di dalam suatu minyak pada suhu observasi tertentu. Menurut Weiss (1983), lemak padat sebenarnya terdiri dari campuran berbagai komponen padatan lemak yang

19 membentuk matriks kristal. Hal ini yang menahan porsi minyak cair di dalamnya seperti

sponge yang menahan air. Jika lemak didinginkan hingga suhu yang cukup, misalnya -30⁰C

maka lemak tersebut akan mengandung padatan lemak 100%. Namun jika diberikan kondisi di atas titik cair nya, maka lemak tersebut akan menjadi lemak cair seluruhnya tanpa adanya padatan lemak.

O’Brien (2004) menyebutkan bahwa pengukuran SFC atau SFI penting dalam industri margarin, shortening, dan industri pengolahan lemak lainnya. Menurut Gothra et.al (2002),

fungsi-fungsi produk shortening banyak dideskripsikan oleh industri dalam bentuk profil

SFC-nya seperti dapat dilihat pada Lampiran 2. Kurva SFC yang dihasilkan akan membantu proses untuk mencapai konsistensi dan performa yang diharapkan. Hal ini dibutuhkan untuk mengontrol proses dalam hidrogenasi, interestifikasi, dan pencampuran.

Berdasarkan Nielsen (1998), pengujian SFC pada prinsipnya adalah pendinginan minyak untuk mengetahui jumlah lemak padat pada berbagai tingkatan suhu. Kandungan padatan lemak akan diuji pada beberapa suhu observasi, yaitu pada suhu 10⁰C, 20⁰C, 30⁰C, dan 40⁰C. Suhu observasi maupun jangkauan yang digunakan untuk menguji SFC dapat beragam sesuai dengan kebutuhan pengujian (Nielsen, 1998). O’Brien (2004) menjelaskan bahwa suhu observasi SFC untuk produk margarin pada suhu 10⁰C (50⁰F) merupakan indikator daya oles produk pada suhu refrigerator. SFC pada suhu observasi 21.1⁰C (70⁰F) akan mengindikasikan

ketahanan produk selama masa penyimpanan di suhu ruang dan SFC pada suhu observasi 33.3⁰C (92⁰F) akan menunjukan karakteristik mouthfeel yaitu karakteristiknya saat meleleh di

dalam mulut. Produk shortening juga memiliki suhu observasi SFC tipikal yang utamanya

ditujukan untuk melihat karakter produk tersebut dalam industri bakeri. O’Brien (2004) juga menjelaskan bahwa suhu observasi SFC untuk produk shortening pada suhu 10⁰C (50⁰F)

mengindikasikan konsistensi produk pada saat adonan mengalami proses retarding. SFC pada

suhu observasi 26.7⁰C (80⁰F) akan mengindikasikan ketahanan produk selama proses pengadukan adonan dan SFC pada suhu observasi 40⁰C (104⁰F) akan menunjukan resistensi produk pada penyimpanan suhu tinggi.

Wan (2000) melaporkan bahwa kandungan padatan lemak dapat diukur menggunakan metode dilatometri. Peningkatan suhu akan menurunkan densitas dari lemak padat maupun minyak cair akibat dari thermal expansion. Perubahan densitas maupun volume dari lemak

ataupun minyak tersebut pada berbagai suhu observasi dapat diukur dengan menggunakan dilatometer. Dilatometer merupakan piknometer yang secara khusus di desain untuk dapat mengukur perubahan volume yang sangat kecil secara spesifik (mL/g) akibat adanya thermal expansion pada lemak, minyak, maupun campurannya. Pengujian dengan metode dilatometri

membutuhkan waktu 5 jam. Hal ini terkadang menjadi penghambat jika diinginkan hasil yang cepat, akurat, dan dapat dipertanggungjawabkan dalam perdagangan. Hasil dari pengukuran secara dilatometri berupa solid fat index (SFI).

Metode terkini yang banyak digunakan sekarang untuk menguji kandungan padatan lemak adalah dengan menggunakan NMR (nuclear magnetic resonance). Pada umumnya

dilakukan menggunakan spektrometer NMR dengan resolusi denyut yang rendah ( low-resolution pulse). Standar deviasi dari denyut spektrometer NMR tidak boleh lebih besar dari

0.3% padatan. Menurut Hendrikse et. al. (1994), persentase solid yang dihasilkan dari

pengukuran dengan NMR dapat didefinisikan sebagai perbandingan antara respon dari inti hidrogen dalam fase solid dengan respon dari keseluruhan inti hidrogen dalam sampel. Atom

20 Sampel diletakkan di dalam alat NMR dan diberikan denyut (pulse) berfrekuensi radio.

Hal ini akan menginduksi sinyal NMR dalam sampel yang kemudian menghasilkan kecepatan gelombang yang berbeda antara padatan maupun likuid dalam minyak tersebut. Sinyal yang dihasilkan dari padatan lemak akan memiliki kecepatan lebih cepat daripada sinyal yang berasal dari fase likuid nya sehingga kedua komponen tersebut dapat dibedakan. Nilai SFC akan dapat disimpulkan dari respon yang diberikan pada suhu yang sama oleh inti proton padatan pada denyut 10µs serta inti proton likuid triasilgliserida pada denyut 70µs (Hendrikse

et.al., 1994).

Kelebihan NMR antara lain dapat melakukan pengujian secara independen menggunakan

tube yang berbeda untuk masing-masing perlakuan temperatur sehingga menghasilkan waktu

pengujian yang lebih efisien. Data yang dihasilkan SFI merupakan perbandingan empiris rasio

solid/likuid sedangkan hasil NMR merupakan nilai mutlak SFC sehingga akan lebih akurat

dan dapat dipertanggungjawabkan (Hendrikse et. al., 1994).

2.

Slip Melting Point

Minyak terdiri dari trigliserida beberapa jenis asam lemak dengan panjang rantai dan derajat ketidakjenuhan yang beragam sehingga trigliserida tersebut ada yang memiliki titik cair rendah maupun titik cair tinggi. Lawson (1995) menyatakan bahwa titik leleh sempurna (complete melting point) merupakan suhu dimana minyak padat menjadi minyak cair

seluruhnya. Setiap asam lemak murni memiliki titik cair spesifik. Sedangkan minyak dan lemak merupakan campuran dari berbagai jenis asam lemak berupa trigliserida sehingga tidak memiliki titik cair yang tajam dan digunakan slip melting point untuk mengkarakterisasi

minyak tersebut. Sementara menurut Ketaren (1996), slipping point digunakan untuk

pengenalan minyak dan lemak serta pengaruh kehadiran komponen-komponennya. Pengujian

slip melting point menggunakan silinder kecil yang diisi minyak atau lemak padat dan

diberikan kenaikan suhu secara perlahan hingga lemak atau minyak dalam silinder mulai meluncur. Temperatur pada saat lemak mulai meluncur disebut slipping point.

Buckle et.al (2009) menyatakan bahwa perbedaan titik cair kristal-kristal lemak dapat

terjadi berdasarkan dua mekanisme utama, yaitu karena heterogenitas kristal dan perbedaan bentuk polimorfik. Pendinginan lemak cair secara cepat akan menghasilkan kristal heterogen dari campuran trigliserida yang mencair pada suhu lebih rendah daripada kristal lemak yang homogen. Trigliserida murni dapat menunjukkan polimorfisme yaitu memiliki beberapa bentuk kristal. Masing-masing bentuk ditandai dengan titik cair, berat jenis, panas laten dan stabilitasnya masing-masing.

Polimorfisme dari bentuk kristal lemak dapat menyebabkan masalah pada konsistensi produk margarin maupun spread. Selama proses produksi, lemak pada awalnya mengkristal

dalam bentuk alfa (α) dan normalnya akan berubah menjadi bentuk kristal beta prime (β’)

secara cepat. Bentuk kristal β’ merupakan bentuk yang diinginkan dalam produk spread

karena memiliki bentuk kristal seperti jarum-jarum kecil (sekitar 1µm) sehingga menghasilkan plastisitas yang baik. Jika bentuk β’ berubah menjadi bentuk beta (β) yang lebih besar (>20

µm) maka spread yang dihasilkan akan memiliki konsistensi berpasir dan disebut ”sandiness”

(Flack, 1997).

Menurut Lawson (1995), faktor-faktor yang penting dalam menentukan titik cair dan

21 semakin panjang rantai maka titik cairnya akan semakin tinggi, (2) posisi asam lemak pada molekul gliserol juga mempengaruhi titik cair, (3) proporsi relatif asam lemak jenuh dan asam lemak tidak jenuh dimana semakin tinggi proporsi asam lemak tidak jenuh, maka titik cairnya akan semakin rendah, (4) teknik proses seperti derajat hidrogenasi dan winterisasi. Krischenbauer (1960) yang diacu dalam Ketaren (1996) juga menyebutkan bahwa struktur asam lemaknya akan mempengaruhi titik cair, dimana asam lemak yang berstruktur trans akan

IV.

METODELOGI PENELITIAN

E.

WAKTU DAN TEMPAT

Penelitian dilakukan di lokasi magang yaitu di PT Sinar Meadow International Indonesia yang berlokasi di Jalan Pulo Ayang I/6, Kawasan Industri Pulo Gadung, Jakarta Timur. Penelitian magang dilakukan di bawah departemen Quality Control and Assurance (QC&QA) dari tanggal

14 Februari hingga 6 Juli 2011. Kegiatan penelitian magang dilakukan setiap hari, dimulai dari hari Senin sampai Jumat, selama sembilan jam kerja per hari mulai pukul 08.00-17.00 WIB dengan waktu istirahat selama satu jam.

F.

BAHAN DAN ALAT

Bahan baku yang digunakan dalam formulasi oil blend adalah minyak sawit (PO), minyak

sawit stearin (PS), dan minyak kelapa (CNO) yang berasal dari PT SMII. Bahan-bahan yang digunakan dalam analisis antara lain akuades, sikloheksan, larutan pati, pelarut Wijs, KI, Na2S2O3, CH3COOH, dan CHCl3.

Alat-alat yang digunakan melakukan formulasi oil blend antara lain beker gelas, penangas

panas, timbangan dan pipet. Alat-alat yang digunakan untuk analisa kimia seperti bilangan iodin dan bilangan peroksida antara lain timbangan, Erlenmeyer, digital buret, pipet ukur, dan balb. Alat-alat yang digunakan untuk analisa fisik seperti titik cair antara lain; pipa kapiler (micro haematocrit tubes), magnetic stirrer, termometer, gelas beker dan alat-alat gelas lainnya.

Sedangkan alat yang digunakan untuk analisa solid fat content (SFC) adalah The Minispec Bruker

NMR Analyzer mq20.

G.

METODE PENELITIAN

Penelitian dibagi mejadi beberapa tahap, yaitu: (1) pengujian bahan baku, (2) formulasi dan analisis oil blend antara PO dan PS, (3) formulasi dan analisis oil blend PO dan CNO, serta

(4) formulasi dan analisis oil blend PO, PS, dan CNO.

1.

Pengujian Bahan Baku

Pengujian bahan baku dilakukan untuk memastikan bahan yang digunakan sesuai dengan yang dibutuhkan. Bahan baku yang digunakan dalam formulasi campuran minyak (oil blend) adalah minyak kelapa sawit (PO), minyak sawit stearin (PS), dan minyak kelapa

(CNO). Pengujian yang dilakukan meliputi uji bilangan iodin dan bilangan peroksida.

Pengujian bilangan iodin atau iodine value (IV) umumnya dilakukan dengan dengan

prinsip titrasi dimana pereaksi halogen ditambahkan secara berlebih, salah satu metode yang digunakan adalah metode Wijs.

23

a. Bilangan Iod

Pengujian bilangan iod atau iodine value (IV) dilakukan berdasarkan AOCS Cd1-25.

Sampel minyak terlebih dahulu ditimbang. Berat sampel disesuaikan dengan perkiraan IV. Minyak sawit dan stearin dengan prediksi IV kisaran 20-60 digunakan sampel seberat ±0.34 g, sementara minyak kelapa dengan prediksi IV 0-5 digunakan sampel seberat ±3.0 g (Hendrikse, 1994). Sampel dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 500 ml dan dilarutkan dengan 20 ml kloroform. Larutan Wijs sebanyak 25 ml ditambahkan ke dalam larutan. Larutan dikocok sebentar dan didiamkan di dalam tempat gelap bersuhu 20o_C±5 o_{C selama}

1 jam. Setelah bereaksi, diharapkan terdapat kelebihan volume pereaksi sekitar 50-60%. Kemudian 20 ml larutan kalium iodida 15% dan 100 ml air ditambahkan ke dalam Erlenmeyer. Erlenmeyer dikocok perlahan, dititrasi dengan larutan Na2S2O3 0.1N hingga

warna kuning hilang. Titrasi dihentikan sejenak lalu dilakukan penambahan 1-2 ml indikator pati ke dalam campuran tersebut. Titrasi kemudian dilanjutkan lagi hingga warna biru hilang. Bilangan iod sampel dihitung menggunakan rumus:

Bilangan Iod (mg Iod/g sampel) = 12.69 N b- s

(e.q. 1) Keterangan:

W = berat sampel lemak (gram)

Vb = volume Na2S2O3 untuk titrasi blanko (ml)

Vs = volume Na2S2O3 untuk titrasi contoh (ml)

N = Konsentrasi Na2S2O3 hasil standardisasi (N)

b. Bilangan Peroksida

Pengujian bilangan peroksida dilakukan berdasarkan metode AOCS Cd8-53. Sampel minyak seberat 5± 0.05 gram dimasukkan ke dalam Erlenmeyer 250 ml dan dilarutkan dengan menggunakan 30 ml pelarut CH3COOH-CHCl3 (3:2). Larutan KI jenuh sebanyak

0.5 ml kemudian ditambahkan ke dalam larutan tersebut, didiamkan selama 1 menit, dan sesekali digoyang. Selanjutnya 30 ml air destilata ditambahkan ke dalam larutan dan dilakukan titrasi dengan Na2S2O3 0.1 N atau 0.01 N tergantung banyaknya iod bebas

hingga warna kuning hampir menghilang. Larutan pati 1% kemudian ditambahkan sebagai indikator dan titrasi dilanjutkan hingga warna biru menghilang. Prosedur yang sama juga dilakukan untuk blanko dengan volume titrasi blanko harus <0.1 ml Na2S2O3 . Bilangan

peroksida didapatkan dari perhitungan rumus :

Bilangan Peroksida (meq O2/kg sampel) = ( s

- b) N 1000

(e.q. 2) Keterangan:

W = berat sampel minyak (gram)

Vs = volume Na2S2O3 untuk titrasi contoh (ml)

Vb = volume Na2S2O3 untuk titrasi blanko (ml)

24

2.

Formulasi campuran minyak

Campuran minyak yang akan diformulasi antara lain; (1) minyak sawit dan stearin, (2) minyak sawit dan minyak kelapa, serta (3) minyak sawit, stearin, dan minyak kelapa. Langkah awal dari pencampuran minyak dapat dilakukan dengan cara penimbangan dan pencampuran langsung bahan baku di dalam gelas piala sesuai formulasi. Lalu dilakukan pengadukan menggunakan pengaduk dengan pemanasan hingga 60°C hingga minyak-minyak penyusunnya tercampur merata. Formulasi untuk binary oil blends baik antara minyak sawit

dengan stearin maupun dengan minyak kelapa dilakukan dengan selang persentase 10%. Formulasi minyak sawit dan stearin terlihat pada Tabel 7, sedangkan formulasi minyak sawit dan minyak kelapa dapat dilihat pada Tabel 8. Formulasi oil blend antara minyak sawit,

stearin, dan minyak kelapa dilakukan setelah melihat karakteristik hasil binary blends.

Tabel 7. Kombinasi persentase (%w/w)minyak sawit (PO) dan stearin (PS) dalam oil blend

Minyak Sawit (PO) Minyak Stearin (PS)

0 100

10 90

20 80

30 70

40 60

50 50

60 40

70 30

80 20

90 10

100 0

Tabel 8. Kombinasi persentase(%w/w) minyak sawit (PO) dan minyak kelapa (CNO) dalam oil blend

Minyak Kelapa (CNO) Minyak Sawit (PO)

100 0

10 90

20 80

30 70

40 60

50 50

60 40

70 30

80 20

90 10

25

3.

Analisis Karakter

Oil Blend

Karakter oil blend yang diujikan antara lain karakakter fisik berupa kandungan padatan

lemak (solid fat content SFC) dan slip melting point. a. Kandungan padatan lemak

Pengujian SFC dilakukan dengan menggunakan alat Nuclear Magnetic Resonance

(NMR) Bruker The Minispec mq20 Solid Fat Content Analyzer berdasarkan metode AOCS Cd16b-93. Pre-treatment atau prosedur stabilisasi sangat menentukan jumlah dan

tipe kristal lemak yang terbentuk, dan konsekuensinya terhadap kandungan padatan (solid content) yang diukur dengan NMR. Prosedur stabilisasi dan metode non-tempering untuk

pengukuran SFC margarin sesuai dengan yang dikeluarkan oleh Bruker (Typical Applications for Industry : Minispec Application Note 8).

Sampel dipanaskan terlebih dahulu pada suhu 80o_{C agar mencair seluruhnya dan}

menjadi homogen. Sampel kemudian diisikan ke dalam tabung NMR dengan ketinggian ±2.5 cm. Tabung yang digunakan harus bersih dan kering di bagian luar tabung. Sampel yang telah leleh sempurna dipertahankan pada suhu 60°C selama 5 menit. Selanjutnya sampel didiamkan pada water bath 0°C selama 60±2 menit. Masing-masing sampel

selanjutnya didiamkan pada suhu observasi yang telah ditentukan yaitu 10°C, 20°C, 30°C, dan 40°C selama ±30 menit. Sampel kemudian dipindahkan ke alat spektrofotometri NMR dengan segera untuk diujikan. Alat spektrofotometri NMR akan membaca kandungan lemak padat yang terkandung dalam sampel. Denyut hasil pengukuran dengan spektrofotometri NMR secara otomatis akan terdeteksi oleh komputer.

SFC oil blend dari bahan baku tertentu yang telah diketahui nilai SFC-nya dapat

diprediksi dengan menggunakan rumus:

SFC (%) = [(SFCoil1 × %oil1) + (SFCoil2 × %oil2) + (SFCoil3 × %oil3)] (e.q. 3)

Persamaan diatas digunakan pada penelitian untuk melakukan pendekatan secara teoritis terhadap karakter SFC dalam oil blend. SFC hasil percobaan dengan menggunakan

NMR akan dibandingkan dengan nilai teoritis yang dihasilkan.

b. Slip Melting Point

Pangujian dilakukan sesuai AOCS Cc3-25. Sedikitnya 3 buah pipa kapiler gelas berdiameter ±1 mm dicelupukan ke dalam sampel yang telah terlebih dahulu dipanaskan hingga minyak naik setinggi 1 cm di dalam pipa kapiler. Pipa kapiler yang telah berisi sampel didiamkan pada suhu 4-10o_{C selama 16 jam. Pipa kapiler dipasangkan pada}

termometer dengan diikat sedemikian rupa sehingga ujung pipa kapiler sejajar dengan ujung termometer. Pipa kapiler dan termometer dicelupkan ke dalam gelas piala 600 ml berisi air destilata dengan suhu 8-10 o_{C di bawah SMP contoh. Gelas piala diletakkan di}

atas hotplate dengan peningkatan suhu 0.5-1 oC setiap menit. Pembacaan suhu dilakukan

V.

HASIL DAN PEMBAHASAN

A.

PENGUJIAN BAHAN BAKU

1. Bilangan Iod

Bilangan iod menunjukkan jumlah rata-rata ikatan rangkap yang terdapat pada sampel minyak sehingga selain menunjukkan tingkat ketidakjenuhan juga dapat digunakan sebagai salah satu spesifikasi untuk menentukkan jenis minyak atau lemak (Weiss, 1983). Pengujian bilangan iod dilakukan untuk melihat kesesuaian spesifikasi bahan baku yang digunakan (Scrimgeour, 2005).

Bilangan iod yang dihitung menggunakan persamaan (e.q. 1) untuk masing-masing bahan baku minyak sawit (PO), stearin (PS), dan minyak kelapa (CNO) secara berurutan adalah 54.66; 41.19; dan 9.2. Nilai tersebut masih termasuk dalam rentang jangkauan spesifikasi bilangan iod untuk masing-masing bahan di PT SMII seperti yang tercantum pada Tabel 9. Sementara menurut literatur, minyak sawit memiliki kisaran bilangan iod 41.8-64.4 dengan rata-rata 53.2 (Yusof, 2005).

Tabel 9. Hasil uji bahan baku PT SMII

Sampel Bilangan Iod (mg Iod/g)

Bilangan Peroksida (meq O2/kg) max. Hasil Uji Spec. PT SMII Hasil Uji Spec. PT SMII Minyak Sawit (PO) 54.655±0.074 _51.5 0.4983±0.053 _0.5 Stearin (PS) 41.189±0.061 _39-42 0.4784±0.072 _0.5 Minyak Kelapa (CNO) 9.2018±0.019 7.5-10 0.2126±0.030 1.0

Stearin memiliki kisaran bilangan iod yang cukup luas, yaitu 21.6-49.4 (Yusof, 2005). Bilangan iod menunjukkan jenis stearin yang digunakan, dari jenis lunak (bilangan iod sekitar 50) hingga stearin jenis keras (bilangan iod sekitar 20) (Basiron, 2005). Pada penelitian ini digunakan stearin lunak dengan bilangan iod 41.19.

Zaliha et.al. (2004) melaporkan bahwa bilangan iod juga dapat dipengaruhi oleh proses

produksi minyak. Bilangan iod fraksi stearin maupun olein dapat meningkat saat digunakan proses kristalisasi dengan suhu yang lebih rendah. Selain itu, kedua fraksi tersebut akan mulai

clouding pada suhu yang lebih rendah. 2. Bilangan Peroksida

Bilangan peroksida merupakan pengujian analitik yang umumnya digunakan untuk mengukur kerusakan oksidatif dari sampel minyak dan lemak. Peroksida merupakan produk yang terbentuk dari hasil reaksi primer dalam tahap awal oksidasi dan menjadi tolak ukur adanya oksidasi lemak (Ketaren, 1996), sehingga bahan baku yang akan digunakan harus memiliki bilangan peroksida yang sangat rendah. Rata-rata hasil pengujian untuk

masing-27 masing bahan baku yang dihitung menggunakan persamaan (e.q. 2) yaitu 0.50; 0.48; dan 0.21 untuk minyak sawit, stearin, dan minyak kelapa. Minyak kelapa memiliki nilai spesifikasi bilangan peroksida lebih tinggi yaitu maksimal 1.0 dibandingkan minyak sawit maupun stearin yaitu maksimal 0.5 seperti pada Tabel 9. Hal ini disebabkan karena minyak kelapa memiliki ketahanan oksidatif yang lebih tinggi sehingga diharapkan memiliki ketahanan yang lebih tinggi jika proses oksidasi berlanjut. Bilangan peroksida sendiri hanya menunjukkan proses awal (inisiasi) pada proses oksidasi lemak.

B.

FORMULASI

OIL BLEND

Formulasi dilakukan terhadap bahan baku minyak sawit (PO), stearin (PS), dan minyak kelapa (CNO). Formulasi untuk oil blend dengan dua jenis minyak dilakukan mengikuti metode

dan formulasi sesuai dengan metodologi penelitian yang telah direncanakan pada Tabel 7 dan Tabel 8. Setelah mengetahui karakter oil blend antara PO dan PS serta PO dan CNO didapatkan

formulasi untuk kombinasi ketiganya. Formulasi pertama dilakukan dengan proporsi CNO yang tetap dengan peningkatan PS setiap 20% hingga PS mencapai proporsi 80% dari oil blend seperti

yang ditunjukkan pada Tabel 10. Hipotesis hasil percobaan pada dua oil blend PO dan PS yang

menunjukkan kesesuain dan keteraturan akan diuji cobakan di dalam tiga jenis oil blend. Hal ini

dilakukan untuk melihat karakter PS dalam tiga oil blend, yaitu dalam campurannya dengan PO

dan CNO. Sementara formulasi kedua dilakukan dengan menggunakan komposisi CNO sebagai variabel nya.

Tabel 10. Kombinasi persentase (%w/w) minyak sawit (PO), stearin (PS), dan minyak kelapa (CNO) dalam oil blend dengan variasi komposisi PS

PO PS CNO 70 20 10 50 40 10 30 60 10 10 80 10

Formulasi kedua merupakan kombinasi oil blend tiga jenis minyak dilakukan dengan

peningkatan proporsi CNO sebanyak 10% hingga mencapai oil blend dengan komposisi CNO

sebesar 50%. Sementara perbandingan antara PO dan PS dalam oil blend kombinasi tiga minyak

tersebut dipertahankan tetap 50%:50%. Kombinasi untuk tahap kedua untuk oil blend tersebut

dapat dilihat pada Tabel 11.

Tabel 11. Kombinasi persentase (%w/w) minyak sawit (PO), stearin (PS), dan minyak kelapa (CNO) dalam oil blend dengan variasi komposisi CNO

PO PS CNO 45 45 10 40 40 20 35 35 30 30 30 40 25 25 50

28

C.

ANALISIS KARAKTER

OIL BLEND

1.

Kandungan Padatan Lemak/

Solid Fat Content

(SFC)

Pengujian SFC pada minyak atau lemak dilakukan untuk mengetahui jumlah padatan lemak pada sampel oil blend di berbagai tingkat suhu observasi. Perbandingan dilakukan pada

penggunaan suhu yang sama. Karakter SFC pada oil blend umumnya sulit diprediksi dan

belum banyak dipelajari karakter minyak penyusunnya setelah dalam oil blend. Pada

penelitian ini digunakan persamaan matematis untuk melakukan pendekatan secara teoritis terhadap karakter SFC dalam oil blend seperti pada persamaan (e.q. 3).

Gambar 4. Tipikal kurva solids fat index (SFI) untuk beberapa produk (O’Brien, 2004)

Lemak atau minyak yang didinginkan pada suatu suhu di bawah titik cair tertinggi komponen penyusunnya dan pada kondisi memungkinkan terjadinya kesetimbangan penuh yaitu dapat mengkristal hingga maksimum dengan kondisi polimorfik yang stabil maka akan terdapat suatu rasio padatan terhadap minyak cair yang bergantung pada keadaan alami campuran trigliserida dalam lemak alaminya (Metin dan Hartel, 2005). Karakter SFC maupun SFI suatu campuran minyak akan menentukan jenis produk yang akan dihasilkan. Pada Gambar 4 disajikan beberapa karakter tipikal kurva SFI untuk beberapa produk turunan minyak.

O’Brien (2004) menjelaskan bahwa kurva SFC dapat memberikan berbagai informasi mengenai karakteristik plastisitas, kestabilan oksidatif maupun titik leleh yang dihasilkan dari minyak maupun lemak. Kisaran suhu dimana produk memiliki sifat plastisitas diamati pada saat nilai SFC berkisar 15 -25%. Semakin landai (flat) kurva SFC, maka kisaran sifat

plastisitas yang dihasilkan akan semakin luas. Karakter stabilitas oksidatif minyak atau lemak akan semakin tinggi jika teramati memiliki kurva SFC yang semakin curam (steep). Kurva

29

a.Oil blend stearin (PS) dengan minyak sawit (PO)

Oil blend yang merupakan penyusun margarin dan shortening tersusun dari minimal

dua jenis minyak. Braipson-Danthine dan Deroanne (2004) melaporkan bahwa perubahan sifat kekerasan pada produk shortening dengan oil blend yang tersusun dari dua jenis minyak

sebagian besar dipengaruhi oleh profil SFC dan polimorfisme minyak penyusunnya. Karakteristik minyak sawit (PO) pada suhu ruang cenderung mengkristal dan lunak pada suhu ruang, sementara stearin (PS) memiliki karakteristik berbentuk padat sempurna dan keras. Minyak sawit memiliki titik cair yang lebih rendah (31.1-37.6ºC) dibandingkan dengan stearin (44.5-56.2 ºC) sehingga penambahan stearin diharapkan akan meningkatkan titik cair serta meningkatkan kurva SFC. Minyak sawit memiliki bentuk kurva SFC yang lebih landai dibandingkan dengan stearin.

Nilai SFC seluruh formulasi oil blend PO/PS terhadap suhu observasinya disajikan

pada Gambar 5 sehingga menghasilkan kurva SFC. Hasil pengamatan menunjukkan kurva nilai SFC yang semakin meningkat secara teratur seiring dengan peningkatan proporsi stearin dalam oil blend dari formulasi PO/PS=90/10 hingga PO/PS=10/90. Kurva formulasi

PO/PS=90/10 hingga PO/PS=10/90 tersusun teratur diantara kurva SFC PO (PO/PS=100/0) dan kurva SFC PS (PO/PS=0/100) yang merupakan komponen minyak penyusunnya. Peningkatan proporsi asam lemak stearat yang banyak terkandung dalam PS akan meningkatkan SFC pada kondisi normal (O’Brien, 2004). Kurva SFC oil blend akan

dipengaruhi oleh karakter minyak penyusunnya, dalam hal ini bentuk kurva oil blend

PO/PS=90/10 hingga PO/PS=50/50 terlihat masih lebih dipengaruhi bentuk kurva SFC PO yang landai. 0 10 20 30 40 50 60 70 80

5 10 15 20 25 30 35 40 45

Karakter SFC berbagai kombinasi oil blend minyak sawit (PO) dan stearin (PS)

PO/PS=90/10 PO/PS=80/20 PO/PS=70/30 PO/PS=60/40 PO/PS=50/50 PO/PS=40/60 PO/PS=30/70 PO/PS=20/80 PO/PS=10/90 PS PO Sol id Fa t C ont ent ( % ) Suhu (°C)

Gambar 5. Karakter SFC berbagai kombinasi oil blend minyak sawit

(PO) dengan stearin (PS)

Suhu observasi pada pengujian karakter SFC disesuaikan dengan tujuan pengujian sehingga akan penting untuk melihat nilai SFC di masing-masing suhu observasi tersebut.

50 Lampiran6b. Analisis paired T-test antara kurva SFC secara eksperimen dan teoritis pada oil blend

minyak sawit (PO) dan minyak kelapa (CNO)

Paired Samples Statistics

Mean N Std. Deviation Std. Error Mean Pair 1 EXPERIMENT 18.5483 108 23.17232 2.22976

TEORITICAL 24.6375 108 26.00134 2.50198

Paired Samples Correlations

N Correlation Sig. Pair 1 EXPERIMENT &

TEORITICAL 108 .977 .000

Nilai kritis; t0.025;107 = 1.960 dengan signifikansi α=0.05

Nilai T = -10.655dengan 107 derajat bebas (df) (inf.)

Karena -10.655 ≤ –1.960 (p-value ~ 0.000 < 0.050), maka dapat disimpulkan bahwa pada tingkat signifikansi α = 0.05, kurva SFC eksperimen dan teoritis dapat dikatakan berbeda nyata.

Paired Samples Test

Paired Differences

t df Sig. (2-tailed) Mean Std. Deviation Std. Error Mean

95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper Pair 1 EXPERIMENT -

51 Lampiran6c. Analisis paired T-test antara kurva SFC secara eksperimen dan teoritis pada oil blend minyak sawit (PO), stearin (PS) dan minyak kelapa (CNO) dengan peningkatan proporsi PS.

Paired Samples Statistics

Mean N Std. Deviation Std. Error Mean Pair 1 Eksperimen 30.5858 48 22.18287 3.20182

Teoritical 32.6069 48 23.00647 3.32070

Paired Samples Correlations

N Correlation Sig. Pair 1 Eksperimen & Teoritical 48 1.000 .000

Nilai kritis; t0.025;47 = 1.960 dengan signifikansi α=0.05

Nilai T = -13.818 dengan 47 derajat bebas (df) (inf.)

Karena -13.818 ≤ –1.960 (p-value ~ 0.000 < 0.050), maka dapat disimpulkan bahwa pada tingkat signifikansi α = 0.05, kurva SFC eksperimen dan teoritis dapat dikatakan berbeda nyata.

Paired Samples Test

Paired Differences

t df Sig. (2-tailed) Mean Std. Deviation Std. Error Mean

95% Confidence Interval of the Difference Lower Upper Pair 1 Eksperimen -

52 Lampiran6d. Analisis paired T-test antara kurva SFC secara eksperimen dan teoritis pada oil blend minyak sawit (PO), stearin (PS) dan minyak kelapa (CNO) dengan peningkatan proporsi CNO.

Paired Samples Statistics

Mean N Std. Deviation Std. Error Mean Pair 1 Eksperimen 24.4980 60 21.98358 2.83807

Teoritical 31.5243 60 24.55456 3.16998

Paired Samples Correlations

N Correlation Sig. Pair 1 Eksperimen & Teoritical 60 .977 .000

Nilai kritis; t0.025;59 = 1.960 dengan signifikansi α=0.05

Nilai T = -13.818 dengan 59 derajat bebas (df) (inf.)

Karena -9.766 ≤ –1.960 (p-value ~ 0.000 < 0.050), maka dapat disimpulkan bahwa pada tingkat signifikansi α = 0.05, kurva SFC eksperimen dan teoritis dapat dikatakan berbeda nyata.

Paired Samples Test

Paired Differences

t df Sig. (2-tailed) Mean Std. Deviation Std. Error Mean

95% Confidence Interval of the

Difference Lower Upper Pair 1 Eksperimen

53 Lampiran7a. Analisis ragam dan uji lanjut Duncan oil blend minyak sawit (PO) dan stearin (PS)

ANOVA

Melting Point

Sum of Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups 709.241 10 70.924 583.319 .000

Within Groups 2.553 21 .122

Total 711.795 31

Melting_Point

PS N

Subset for alpha = 0.05

1 2 3 4 5 6 7 8 9 10

Duncana _{0 3 34.5333}

10 3 38.7333

20 3 40.1333

30 3 41.5000

40 3 44.4000

50 3 46.0000

60 3 47.2333

70 3 48.0000

80 3 48.5000 48.5000

90 3 49.0667

100 2 49.7000

Sig. 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 .101 .065 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

54 Lampiran7b. Analisis ragam dan uji lanjut Duncan oil blend minyak sawit (PO) dan minyak kelapa (CNO)

ANOVA

Melting Point

Sum of Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups 410.402 10 41.040 376.202 .000

Within Groups 2.400 22 .109

Total 412.802 32

Melting Point

CNO N

Subset for alpha = 0.05

1 2 3 4 5 6 7 8 9

Duncana _{90 3 21.6333}

80 3 22.3000

70 3 22.6667

60 3 23.3333

100 3 23.9333

50 3 24.2667

40 3 25.7667

30 3 26.3333

20 3 27.2667

10 3 28.6667

0 3 34.5000

Sig. 1.000 .188 1.000 .229 1.000 1.000 1.000 1.000 1.000 Means for groups in homogeneous subsets are displayed.

55 Lampiran7c. Analisis ragam dan uji lanjut Duncan oil blend minyak sawit (PO), stearin (PS), dan

minyak kelapa (CNO) dengan proporsi CNO tetap

ANOVA

Melting_Point

Sum of Squares df Mean Square F Sig.

Between Groups 82.703 3 27.568 318.090 .000

Within Groups .693 8 .087

Total 83.397 11

Melting Point

Duncan

PS N

Subset for alpha = 0.05

1 2 3 4

20 3 36.8667

40 3 41.2667

60 3 42.2000

80 3 44.0000

Sig. 1.000 1.000 1.000 1.000