PEMURNIAN CPO Pemanfaatan Adsorben Dari Biji Asam Jawa (Tamarindus Indica) Untuk Menurunkan Kandungan Asam Lemak Bebas Dan Bilangan Peroksida Pada Cpo (Crude Palm Oil)

16 karbohidrat, turunan karbohidrat, protein, dan bahan-bahan berlendir atau getah gum serta zat-zat berwarna yang memberikan warna serta rasa dan bau yang tidak diinginkan. Dalam proses pemurnian dengan penambahan alkali biasanya disebut dengan proses penyabunan beberapa senyawa non trigliserida ini dapat dihilangkan, kecuali beberapa senyawa yang disebut dengan senyawa yang tak tersabunkan [50]. Menurut Formo et al. [51], tingginya kandungan air pada minyak kelapa sawit disebabkan oleh aktivitas enzim, oleh karena itu kandungan air harus diturunkan untuk menjaga kandungan asam lemak bebas tetap minimum. Kandungan minor dalam minyak sawit berjumlah kurang lebih 1 , antara lain terdiri dari karoten, tokoferol, sterol, alkohol, triterpen, dan fosfolipida. Meskipun berada dalam jumlah kecil, kandungan minor ini dapat mempengaruhi kemampuan pemucatan, stabilitas, dan nilai nutrisi minyak sawit. Fosfolipida, yang merupakan ester kompleks yang sebagian besar terdiri dari fosfor, dan sebagian kecil nitrogen, gula, dan asam lemak rantai panjang, merupakan konstituen utama yang harus dihilangkan selama degumming dengan cara koagulasi kandungan fosfatida menggunakan asam fosfat atau asam sitrat. Fosfolipida dalam minyak kelapa sawit berada pada jumlah yang relatif kecil, yaitu sekitar 5 – 130 ppm dibandingkan dengan minyak nabati lainnya [5]. Sambanthamurthi et al. [52] menyebutkan bahwa minyak mesokarp yang diekstraksi dengan pelarut biasanya mengandung 100 – 200 ppm fosfolipida, namun pada minyak kelapa sawit biasanya hanya sekitar 20 – 80 ppm.

2.3 PEMURNIAN CPO

Proses pemurnian merupakan tahap yang diperlukan dalam produksi minyak dan lemak nabati. Tujuan dari proses ini adalah untuk menghilangkan pengotor serta komponen lain yang dapat mempengaruhi kualitas akhir produk. Kualitas akhir produk yang perlu dipantau adalah rasa, stabilitas penyimpanan, dan warna [53]. Dalam industri, tujuan utama pemurnian adalah untuk mengubah minyak sawit kasar menjadi minyak goreng berkualitas melalui penghilangan kotoran yang tidak diperlukan ke batas yang diinginkan dengan perlakuan yang paling Universitas Sumatera Utara 17 efisien. Kehilangan loss komponen yang diinginkan dijaga seminimum mungkin dengan biaya produksi yang efektif [54]. Sangat penting memilih proses pemurnian yang sesuai untuk memproduksi produk akhir dengan kualitas tinggi dan sesuai dengan kebutuhan konsumen. Ada dua jenis proses pemurnian yang umum dalam teknologi pengolahan minyak kelapa sawit, yaitu pemurnian secara kimia alkali dan pemurnian secara fisika. Perbedaan dasar keduanya adalah pada bahan kimia yang digunakan serta cara penghilangan FFA Free Fatty Acid. Pemurnian secara fisika muncul pertama kali untuk menggantikan penggunaan bahan kimia alkali dalam pemurnian minyak yang disebabkan oleh tingginya kandungan FFA pada minyak yang dimurnikan secara kimia. Tahap proses deasidifikasi deodorisasi pada pemurnian secara fisika dapat mengatasi masalah tersebut. Selain itu, menurut literatur, metode pemurnian secara fisika lebih disukai karena dianggap lebih cocok untuk minyak nabati dengan kandungan fosfatida rendah, seperti minyak kelapa sawit. Dengan demikian, pemurnian secara fisika terbukti memiliki efisiensi yang lebih tinggi, kerugian yang lebih sedikit faktor pemurnian RF 1,3, dan biaya operasi yang lebih rendah [55]. Faktor pemurnian RF adalah parameter yang digunakan untuk menilai efisiensi dari setiap tahap proses pemurnian. Faktor ini tergantung pada yield produk dan kualitas bahan yang digunakan [53]. Faktor ini dihitung sebagai berikut : RF = oil loss FFA 2.1 Proses pemurnian minyak nabati pada umumnya terdiri dari 4 tahap, yaitu: a proses pemisahan gum degumming, b proses pemisahan asam lemak bebas netralisasi dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya sehingga terbentuk sabun, c proses pemucatan bleaching yang merupakan proses penghilangan komponen warna coklat seperti karotenoid tokoferol, dan d proses penghilangan bau deodorisasi yang merupakan proses penghilangan asam lemak bebas dan komponen penyebab bau tidak sedap seperti peroksida, keton dan senyawa hasil oksidasi lemak lainnya [56]. Universitas Sumatera Utara 18 Adapun kualitas yang hendak dicapai dari pemurnian CPO menjadi RBDP Olein Refined Bleached Deodorized Palm Olein atau minyak goreng sawit menurut Standar Nasional Indonesia diberikan pada Tabel 2.7 berikut. Tabel 2.7 Standar Mutu CPO dan RBDP Olein menurut SNI [57, 58] Parameter CPO RBDP Olein Warna Lovibond 5 ¼ “ cell Jingga kemerah - merahan Maks. 5,050 Kadar Air dan Kotoran MI, Maks. 0,5 Maks. 0,1 Asam Lemak Bebas sebagai asam palmitat, Maks 0,5 Maks. 0,3 Sedangkan standar mutu yang umum digunakan pada skala internasional untuk minyak kelapa sawit mentah atau CPO Crude Palm Oil, yang telah dihilangkan getah dan warnanya atau DBPO Degummed Bleached Palm Oil, serta yang telah dimurnikan seluruhnya atau RBDPO Refined Bleached Deodorized Palm Oil diberikan pada Tabel 2.8 di bawah ini. Tabel 2.8 Standar Mutu Umum dari CPO, DBPO, dan RBDPO [59] Parameter CPO DBPO RBDPO FFA sebagai palmitat, 2 – 5 3 – 5 ~ 0,05 MI, 0,15 – 3,0 ~ 0,2 ~ 0,02 Warna 5 ¼ Lovibond Cell - - Merah 2,0 Fosfatida, ppm 10 – 18 ~ 4 ~ 3 β – karoten, ppm 500 – 600 - - DOBI 2 – 3,5 - - PV, meqkg 1,5 – 5,0 Nil Nil Besi Fe, ppm 4 – 10 ~ 0,15 ~ 0,15 Tembaga Cu, ppm ~ 0,05 ~ 0,05 ~ 0,05 AV 2 – 6 2 - 6 ~ 2,0

2.3.1 Degumming CPO

Perlakuan pendahuluan yang umum dilakukan terhadap minyak yang akan dimurnikan dikenal dengan proses pemisahan gum degumming. Adanya gum dalam minyak akan mengurangi keefektifan adsorben untuk menyerap warna, dan pada proses netralisasi akan mengurangi rendemen trigliserida karena gum akan menambah partikel emulsi dalam minyak. Dengan semakin baik perlakuan pada proses degumming diharapkan dapat meningkatkan kualitas minyak yang Universitas Sumatera Utara 19 dihasilkan dan dapat menekan kerusakan minyak lebih lanjut, terutama komponen nutrisi yang berharga dari minyak yaitu β – karoten yang merupakan sumber provitamin A [11]. Secara konvensional degumming adalah proses pembentukan flok-flok dari zat-zat yang bersifat koloidal dalam minyak mentah. Cara yang sering dilakukan adalah dengan menambahkan H 3 PO 4 , C 6 H 8 O 7 , H 2 SO 4 atau HCl. Pengaruh yang ditimbulkan oleh asam adalah menggumpalkan dan mengendapkan zat-zat seperti protein, fosfatida dan resin yang terdapat dalam minyak mentah. Pada proses degumming dengan kaustik alkali, partikel – partikel sabun yang terbentuk akan menyerap zat-zat lendir dan sebagian pigmen, tetapi proses ini mempunyai kelemahan yaitu adanya kecenderungan untuk membentuk emulsi dari sabun yang terjadi sehingga semakin banyak minyak yang hilang [60]. Proses degumming dibedakan menjadi water degumming, dry degumming, enzymatic degumming, membrane degumming, dan acid degumming [61, 47]. Penelitian ini mempelajari acid degumming CPO dengan asam fosfat. Acid degumming CPO dengan asam fosfat dimaksudkan untuk memisahkan fosfatida yang merupakan sumber rasa dan warna yang tidak diinginkan [5]. Senyawa fosfatida dalam minyak terdiri dari dua macam yaitu fosfatida hydratable dan fosfatida non hydratable. Fosfatida hydratable mudah dipisahkan dengan penambahan air pada suhu rendah sekitar 400 o C. Penambahan air ini mengakibatkan fosfolipid akan kehilangan sifat lipofiliknya dan berubah sifat menjadi lipofobik sehingga mudah dipisahkan dari minyak [61]. Fosfatida non hydratable harus dikonversi terlebih dahulu menjadi fosfatida hydratable dengan penambahan larutan asam dan dilanjutkan dengan proses netralisasi. Asam yang biasa digunakan pada proses degumming adalah asam fosfat dan asam sitrat [62].

2.3.2 Bleaching CPO

Proses pemucatan bleaching dimaksudkan untuk mengurangi atau menghilangkan zat-zat warna pigmen dalam minyak mentah, baik yang terlarut ataupun yang terdispersi. Warna minyak mentah dapat berasal dari warna bawaan minyak ataupun warna yang timbul pada proses pengolahan. biasa terdapat di dalam minyak mentah ialah karotenoid yang berwarna merah atau kuning, klorofil Universitas Sumatera Utara 20 dan turunannya yang berwarna hijau. Jenis pemucatan yang biasanya digunakan adalah proses bleaching dengan adsorpsi. Proses ini menggunakan zat penyerap adsorben yang memiliki aktivitas permukaan yang tinggi untuk menyerap zat warna yang terdapat dalam minyak mentah. Di samping menyerap zat warna, adsorben juga dapat menyerap zat yang memiliki sifat koloidal lainnya seperti gum dan resin. Adsorben yang paling banyak digunakan dalam proses pemucatan minyak dan lemak adalah tanah pemucat bleaching earth dan arang carbon. Arang sangat efektif dalam menghilangkan pigmen warna merah, hijau dan biru, tetapi karena harganya terlalu mahal, dalam pemakaiannya biasa dicampur dengan tanah pemucat dengan jumlah yang disesuaikan dengan jenis minyak mentah yang akan dipucatkan [63]. Dari penelitian Emma [64] mengenai manfaat dari beberapa jenis bleaching earth terhadap warna CPO diperoleh hasil bahwa di antara simnit sejenis tanah lempung, bentonit, dan karbon aktif, simnit merupakan jenis bleaching earth yang paling baik karena simnit mempunyai luas permukaan yang lebih besar atau partikelnya sangat halus, dan dengan penambahan asam fosfat sebagai pengaktifkan menyebabkan penyerapan terhadap warna karoten dan pengotor- pengotor yang terdapat pada minyak mentah itu lebih optimum.

2.3.3 Pemucatan dengan Menggunakan Adsorben

Pemucatan dengan menggunakan tanah pemucat prinsipnya adalah pemucatan dengan adsorpsi. Adsorpsi merupakan peristiwa penyerapan pada lapisan permukaan atau antar fasa, dimana molekul dari suatu materi terkumpul pada bahan pengadsorpsi atau adsorben. Ditinjau dari bahan yang teradsorpsi dan bahan pengadsorben adalah dua fasa yang berbeda, oleb sebab itu dalam peristiwa adsorpsi, meteri teradsorpsi akan terkumpul antar muka kedua fasa tersebut. Peristiwa adsorpsi pada prinsipnya adalah netralisasi gaya tarik yang keluar dari suatu permukaan. Gaya tarik enter molekul pada permukaan dan dengan yang berada pada bahagian dalam suatu material adalah tidak sama. Molekul pada permukaan cenderung menarik molekul disekitarnya, maka molekul pada permukaan akan saling terikat lebih kuat satu sama lain, dan dapat menekan Universitas Sumatera Utara 21 molekul dibawah permukaan, sehingga muncullah pengertian tegangan permukaan. Pendapat tentang mekanisme adsorpsi zat warna pada proses pemucatan minyak kelapa sawit masih terdapat kesimpang siuran, sebagian pendapat bahwa gejala tersebut adalah peristiwa kimia dan yang lain menyatakan hal itu adalah peristiwa fisika, akan tetapi disimpulkan sebagai affinitaspermukaan terhadap substrat. Pada adsorpsi fisika terjadi proses cepat dan setimbang reversibel sedangkan adsorpsi kimia berlangsung lambat tetapi ireversibel. Perbedaan antara adsorpsi kimia dengan adsorpsi fisika kadang-kadang tidak jelas dan banyak prinsip-prinsip adsorpsi fisika berlaku juga pada adsorpsi kimia. Gaya-gaya yang terlibat pada proses adsorpsi antara lain gaya tarik Van der Walls yang non polar, pembentukan ion hidrogen, gaya penukaran ion dan pembentukan ikatan kovalen. Freundlich mengusulkan persamaan matematika yang meninjau hubungan antara zat yang diadsorpsi dengan konsentragi zat pengadsorpsi yang dinyatakan sebagai berikut: X M = k.C f 1n 2.2 Dimana : X = C o – C f C o = konsentrasi awal C f = konsentrasi setelah adsorpsi M = berat adsorben k dan n = konstanta Freundlich Persamaan ini dapat juga ditulis sebagai berikut: LogC o – C f – log M = log k + 1n log C f 2.3 Persamaan ini merupakan persamaan linear, dengan memplotkan log xM dan log Cf, dimana k adalah intersept, dan 1n merupakan slope. Harga k merupakan indikasi untuk menyatakan kapasitas adsorpsi dari, tanah pemucat, sedangkan 1n menunjukkan pengaruh kapasitas adsorpsi. Ada dua bentuk adsorpsi yaitu: Universitas Sumatera Utara 22 1. Adsorpsi positif, yaitu penyerapan substart yang tidak diinginkan sehingga bahan relatif tidak mengandung substart tersebut. 2. Adsorpsi negatif, yaitu proses penyerapan pelarut dari substart yang tidak diinginkan Dalam hal ini pelarutannya yang dipisahkan dari substart yang tidak diinginkan cara ini jarang dilakukan karena dianggap tidak efektif. Pemucatan minyak kelapa sawit dengan menggunakan adsorben berbentuk adsorpsi positif. Bahan pemucat umum digunakan adalah tanah list montmorillonit yang diaktifkan [65].

2.4 ASAM LEMAK