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