5 Tabel 1. Kapasitas produksi olein dan stearin dalam negeri
Tahun Olein
Stearin Volume
Ton Pertumbuhan
Volume Ton
Pertumbuhan 2005
45.268 1.173.033
2006 3.528.583
7.695 1.386.438
18 2007
3.692.092 5
936.135 -32
2008 3.831.411
4 1,121,388
20 2009
4.107.638 7
1.554304 39
Sumber : BPS 2010
Setiap tahunnya, produksi olein dan stearin meningkat yang didukung oleh penguasaan terhadap teknologi pemurnian minyak sawit. Tahap pemurnian ini sebenarnya tahap
awal dalam pengolahan minyak sawit karena pada dasarnya minyak sawit mampu diturunkan menjadi berbagai produk lanjutan dengan nilai tambah lebih.
2.1.2 Komponen Olein
Olein sawit merupakan trigliserida yang pada dasarnya merupakan triester dari gliserol dan tiga asam lemak. Seperti sebagian besar minyak nabati dan lemak hewan lainnya,
komponen utama dari olein adalah trigliserida atau disebut juga triasigliserol triacyglycerol Knothe et al. 2004. Selain trigliserida, dalam olein juga terdapat komponen yang merupakan
hasil hidrolisis trigliserida yaitu monogliserida memiliki satu asam lemak, digliserida memiliki dua rantai asam lemak, dan free fatty acid asam lemak bebas yang tidak terikat dalam ester
gliserol. Setiap molekut trigliserida ini tersusun dari berbagai jenis asam lemak dengan panjang rantai yang berbeda-beda Mittelbach dan Remschmidt 2006. Gambar 2 merupakan contoh
molekul trigliserida dengan 3 asam lemak oleat.
Gambar 2. Contoh struktur molekul trigliserida a Gugus gliserol
b Gugus asam lemak Panjang rantai dan letak ikatan rangkap menentukan sifat fisik baik asam lemak
maupun trigliserida itu sendiri. Distribusi asam lemak jenuh ikatan tunggal dan asam lemak tidak jenuh ikatan rangkap dalam gliserol dalam minyak nabati tidak terjadi secara acak, namun
ditentukan oleh enzim lipase selama proses biosintesis pada jaringan tanaman sawit Mittelbach dan Remschmidt 2006.
O H
2
C–O–C–CH
2 7
–CH=CH–CH
2 7
–CH
3
asam oleat │
CH–O–C–CH
2 7
–CH=CH–CH
2 7
–CH
3
asam oleat │ O
H
2
C–O–C–CH
2 7
–CH=CH–CH
2 7
–CH
3
asam oleat O
b a
6 Setiap asam lemak memiliki sifat spesifik meski memiliki jumlah karbon yang sama.
Ada tidaknya ikatan rangkap sangat berpengaruh terhadap sifat asam lemak tersebut. Gambar 3 adalah beberapa molekul asam lemak penyusun trigliserida minyak Cole dan Thomson 2001.
a b
c Gambar 3. Molekul asam lemak
a Asam stearat C b Asam oleat C
18:0
c Asam linoleat C
18:1
Ketiga asam lemak diatas memiliki jumlah atom karbon yang sama yaitu 18 atom. Hal yang membedakan adalah ketidakjenuhan dilihat dari ada tidaknya ikatan rangkap. Asam stearat
tidak memiliki ikatan rangkap dan disebut sebagai molekul asam lemak jenuh. Berbeda dengan asam lemak stearat, asam lemak oleat memiliki 1 ikatan rangkap cis dan asam linoleat memiliki 2
ikatan rangkap cis. Ikatan ini mempengaruhi struktur dan titik beku. Ketaren 1996, menyebutkan bahwa panjang rantai dan kejenuhan molekul minyak dan lemak mempengaruhi
sifat fisiko kimia secara keseluruhan meliputi densitas, bilangan iod, bilangan penyabunan, bilangan asam, titik didih, titik nyala, titik beku, dan sifat yang lainnya.
18:2
Kandungan asam lemak berbeda-beda pada setiap jenis minyak. Komposisi asam lemak akan mempengaruhi sifat fisiko kimia minyak dan dapat menentukan penggunaan minyak
tersebut secara spesifik. Tabel 2 menunjukan komposisi asam lemak yang terdapat dalam beberapa jenis produk minyak sawit.
Tabel 2. Komposisi asam lemak produk minyak sawit Asam Lemak
Jenis Bahan CPO
PKO
a
Olein
b
Stearin
c
PFAD
c d
Laurat C
12:0
1,2 40 – 52
0,1 – 0,5 0,1 – 0,6
0,1 – 0,3 Miristat C
14:0
0,5 – 5,9 14 – 18
0,9 – 1,4 1,1 – 1,9
0,9 – 1,5 Palmitat C
16:0
32 – 59 7 – 9
37,9 – 41,7 47,2 – 73,8
42,9 – 51,0 Palmitoleat C
16:1
0,6 0,1 – 1
0,1 – 0,4 0,05 – 0,2
- Stearat C
18:0
1,5 – 8 1 – 3
4,0 – 4,8 4,4 – 5,6
4,1 – 4,9 Oleat C
18:1
27 – 52 11 – 19
40,7 – 43,9 15,6 – 37,0
32,8-39,8 Linoleat C
18:2
5 – 14 0,5 – 2
10,4 – 13,4 3,2 – 9,8
8,6-11,3 Linolenat C
18:3
1,5 0,1 – 0,6
0,1 – 0,6 Arakidat C
20:0
0,2 – 0,5 0,1 – 0,6
Sumber :
a
Godin dan Spensley 1971 dalam Salunkhe et al. 1992
b
Swern 1979
c
Basiron 1996
d
Hui 1996 1 ikatan
rangkap cis 2 ikatan
rangkap cis
7
2.2 METIL ESTER
Metil ester atau umum dikenal sebagai biodiesel merupakan salah satu produk bahan bakar alternatif. Biodiesel dapat dihasilkan dari berbagai jenis minyak nabati seperti minyak
sawit, minyak kelapa, minyak jarak, minyak kedelai dan minyak nabati lainnya. Berdasarkan molekul penyusunnya, biodiesel sering juga disebut sebagai FAME fatty acid metil ester.
Biodiesel memiliki beberapa aspek keunggulan jika dibandingan dengan petrodiesel atau bahan bakar solar. Keunggulan tersebut adalah sebagai berikut:
1. Mampu dihasilkan dari sumber daya lokal yang dapat diperbaharui sehingga dapat
mengurangi ketergantungan dan tetap menghemat penggunaan solar. 2.
Memiliki sifat dapat terdegradasi. 3.
Mengurangi emisi gas buang selain gas nitrogen oksida, NO
x
4. Memiliki angka titik nyala yang tinggi sehingga lebih aman dalam penanganan dan
penyimpanan. Bahan bakar berupa metil ester digunakan untuk mesin diesel dengan sistem kerja
yang disebut compression-ignition engine. Pada sistem diesel ini, hanya udara yang masuk dalam ruang silinder saat kondisi intake. Selanjutnya udara dikompresi yang mengakibatkan besarnya
tekanan dan tingginya suhu dalam ruang silinder. Pada saat itu juga diinjeksikan bahan bakar yang langsung terurai menjadi kabut. Pada kondisi ini, campuran udara dan bahan bakar
menyebabkan pembakaran dalam ruang bakar karena suhu dan tekan yang tinggi. Proses ini disebut self-ignition atau autoignition Gerpen et al. 1996.
Keunggulan-keunggulan tersebut mendukung penggunaan biodiesel sebagai pengganti bahan bakar solar. Selain itu, alasan utama penggunaan biodiesel ini karena memiliki angka
viskositas kinematik yang mendekati angka viskositas kinematik bahan bakar solar Knothe et al. 2004. Menurut data dari Asosiasi Produsen Biofuel Indonesia, kapasitas produksi biodiesel
nasional meningkat setiap tahunnya seperti yang terlihat dalam Tabel 3. Tabel 3. Kapasitas produksi biodiesel nasional
No Tahun
Kapasitas Produksi Industri Biodiesel juta kilolitertahun
1. 2008
1,8 2.
2009 2,9
3. 2010
3,9 4.
2011 4,4
Perkiraan Sumber : APROBI 2011
2.2.1 Komponen Metil Ester
Metil ester yang menyusun biodiesel terdiri atas beragam panjang rantai karbon atau umum dikenal sebagai fatty acid methyl ester. Kandungan FAME menggambarkan komposisi
FAME dalam biodiesel yang merupakan hasil dari konversi asam lemak dalam bahan baku. Biodiesel dengan kandungan metil ester jenuh yang lebih banyak akan berbeda biodiesel yang
tidak jenuh. Sifat ini yang menjadi dasar untuk dilakukan pemisahan FAME agar mendapatkan biodiesel dengan kemurnian rantai tertentu dan dapat digunakan pada aplikasi tertentu secara
maksimal. Tabel 4 berikut menunjukan perbedaan sifat FAME yang telah dimurnikan.
