Pengaruh Air Yang Digunakan Dalam Proses Pengepresan (Screw Press) Terhadap Presentase Kehilangan Minyak Kelapa Sawit Pada Ampas Press PT.Socfin Indonesia Kebun Aek Loba
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis Guinensis Jack) berasal dari Nigeria, Afrika Barat.
Meskipun demikian, ada yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari Amerika
Selatan yaitu Brazil karena lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit dihutan
Brazil dibandingkan dengan Afrika. Pada kenyataannya tanaman kelapa sawit hidup
subur diluar daerah asalnya, seperti Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Papua Nugini.
Indonesia, tanaman kelapa sawit memiliki arti penting bagi pembangunan
perkebunan nasional. Selain mampu menciptakan kesempatan kerja yang mengarah
pada kesejahteraan masyarakat. Indonesia merupakan salah satu produsen utama
minyak sawit.
Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintah kolonial
Belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat batang kelapa sawit yang dibawa dari
Mauritus dan Amsterdam kemudian ditanam di kebun Raya Bogor. Tanaman kelapa
sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secra komersial pada tahun 1912. (Fauzi,
2004)
Menurut Hunger (1924) pada tahun 1869 Pemerintah Kolonial Belanda
mengembangkan tanaman kelapa sawit di Muara Enim dan pada tahun 1970 Musi
Hulu. Bapak kelahiran industri perkebunan kelapa sawit di Indonesia adalah seorang
Belgia bernama Adrien Hallet. Beliau pada tahun 1911 membudidayakan kelapa sawit
secara komersial dalam bentuk perkebunan di sungai Liput (Aceh) dan Pulu Raja
(Asahan).
Pada masa penjajahan Belanda pertumbuhan perkebunan besar kelapa sawit telah
berjalan sangat cepat sehingga sangat menguntungkan perekonomian pemerintah
belanda.
Pada masa pendudukan Jepang pada tahun 1942, pemerintah pendudukan
meneruskan perkebunan kelapa sawit ini dan hasilnya dikirim ke Jepang sebagai
bahan mentah industri perang. Kemudian semua terhenti karena terjadinya serangan
Sekutu pada tahun 1943.
Pada tahun 1947 Pemerintah Belanda merebut kembali dua pertiga dari
perkebunan yang pernah dikuasai kelaskaran (Stoler, 1985). Kemudian menjelang
Universitas Sumatera Utara
6
akhir tahun 1948 maskapai-maskapai perkebunan mereka maing-masing dan menjadi
milik mereka kembali. Pada akhir tahun 1957 seluruh perusahaan milik maskapai
Belanda diambil alih oleh pemerintah Indonesia. (Risza, 1994).
2.2 Varietas Kelapa Sawit
Berdasarkan tebal tipisnya tempurung (cangkang) dan kandungan minyak dalam
buah maka kelapa sawit dapat dibedakan dalam tiga tipe, yaitu:
1. Tipe Dura
Tempurung (cangkang) sangat tebal, kandungan minyak dalam buah rendah.
2. Tipe Pisifera
Tempurung sangat tipis bahkan hanya berbentuk bayangan cincin, hampir tidak
bertempurung namun kandungan minyak dalam buah tinggi.
3. Tipe Tenera
Merupakan persilangan Dura sebagai pohon ibu, dengan Pesifera sebagai pohon bapak.
Tenera bertempurung tipis kandungan minyak tinggi.
(Risza, 1994)
2.3 Minyak Kelapa Sawit
Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan
minyak adalah kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ). Kelapa sawit dapat tumbuh
dengan baik pada daerah beriklim tropis dengan curah hujan 2000 mm/tahun dan
kisaran suhu 22o-32oC.
Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan
minyak inti kelapa sawit (palm kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti
kelapa sawit (palm kernel meal atau pellet).
Universitas Sumatera Utara
7
Bungkil inti kelapa sawit adalah inti kelapa sawit yang telah mengalami proses
ekatraksi dan pengeringan. Sedangkan pellet adalah untuk yang telah dicetak kecilkecil, berbentuk bulat panjang dengan diameter lebih kurang 8 mm. selain itu bungkil
kelapa sawit dapat digunakan sebagai makanan ternak.
Minyak sawit adalah trigliserida, yaitu senyawa gliserol dengan asam
lemak.Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit termasuk
golongan minyak asam oleat-linoleat.Trigliserida adalah senyawa kimia yang terdiri
dari ikatan gliserol dengan 3 molekul asam lemak.
(Mangoensoekarjo, 2003)
CH2 – OH
+
R1COOH
CH2 – COOR1
CH – OH
+
R2COOH
CH – COOR2
CH2 – OH
+
R3COOH
CH2 – COOR3
Gliserol
asam lemak
trigliserida
+ 3H2O
air
Gambar 2.1.Pembentukan trigliserida oleh asam lemak.
Sifat trigliserida akan tergantung pada perbedaan asam- asam lemak yang
bergabung untuk membentuk trigliserida.
2.3.1 Komposisi Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit merupakan sumber utama minyak pangan dengan tingkat
konsumsi ebih dari 80% dan 20 persen buah yang dilapisi kulit tipis ; kadar minyak
dalam perikarp sekitar 34-40 persen. Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat
yang mempunyai komposisi tetap karena mengandung sejumlah besar asam lemak
tidak jenuh dengan atom karbon lebih dari delapan.
(S. Ketaren 1986)
2.3.1.1 Asam Lemak Bebas
Asam lemak bebas dihasilkan oleh proses hidrolisis dan oksidasi biasanya
bergabung dengan lemak netral. Hasil reaksi hidrolisa minyak sawit adalah gliserol
dan ALB. Reaksi ini akan dipercepat dengan adanya faktor-faktor panas, air,
keasaman, dan katalis (enzim). Semakin lama reaksi ini berlangsung, maka semakin
banyak kadar ALB yang terbentuk (Anonim, 2001).
Universitas Sumatera Utara
8
Kadar asam lemak bebas dalam minyak kelapa sawit, biasanya hanya dibawah
1%. Lemak dengan kadar asam lemak bebas lebih besar dari 1%. Asam lemak bebas,
walaupun berada dalam jumlah kecil mengakibatkan rasa tidak lezat.Hal ini berlaku
pada lemak yang mengandung asam lemak tidak dapat menguap, dengan jumlah atom
C lebih besar dari 14. (Ketaren, 1986).
2.3.1.2 Asam Lemak
Dua jenis asam lemak yang paling dominan dalam minyak sawit yaitu asam
palmitat C16:0 (jenuh) dan asam oleat C18:1 (tidak jenuh). Umumnya komposisi asam
lemak minyak kelapa sawit adalah sebagai berikut:
Tabel 2.1.Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit
Nama Asam
Jenis
Rumus Molekul
Kadar
(%)
Asam Laurat
Asam Lemak Jenuh
C11H23COOH
2,0
Asam Miristat
Asam Lemak Jenuh
C13H27COOH
1,8
Asam palmitat
Asam Lemak Jenuh
C15H31COOH
40
Asam Stearat
Asam Lemak Jenuh
C17H35COOH
3,0
Asam Arakhidrat Asam Lemak Jenuh
C19H35COOH
1,0
Asam Linoleat
Asam LemakTak Jenuh
C17H27COOH
1,1
Asam Linolenat
Asam Lemak Tak Jenuh C17H31COOH
7,9
Asam Oleat
Asam Lemak Tak Jenuh C17H33COOH
42
Sumber: J.Sartono, 1994
Kelapa sawit mengandung lebih kurang 80 persen perikarp dan 20 persen buah
yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen.
Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat mempunyai komposisi yang tetap.
Rata-rata komposisi minyak kelapa sawit dapat dilihat pada tabel 2.2. Bahan
yang tidak dapat disabunkan jumlahnya sekitar 0,3 persen.
Tabel 2.2. Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti kelapa sawit
Asam lemaak
Minyak kelapa sawit
Minyak inti sawit
(%)
(%)
Universitas Sumatera Utara
9
Asam kaprilat
Asam kaproat
Asan Laurat
Asam miristat
Asam palmitat
Asam stearat
Asam oleat
Asam linoleat
Sumber: S.Ketaren (2005)
1,1 – 2,5
40 – 46
3,6 – 4,7
39 – 45
7 – 11
3–5
3–7
46 – 52
14 – 17
6,5 – 9
1 – 2,5
13 – 19
0,5 – 2
2.3.1.3 Standar Mutu
Standar mutu adalah merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak
yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang menetukan standar mutu, yaitu
kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas, warna, dan
bilangan peroksida.
Faktor lain yang mempengaruhi standar mutu adalah titik cair dan kandungan
gliserida, refining loss, plastisitas dan spreadability, kejernihan kandungan logam
berat dan bilangan penyabunan.
Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1 %
dan kadar kotoran lebuh kecil dari 0,01 %. Kandungan asam lemak bebas serendah
mungkin (lebih kurang 2 % atau kurang), bilangan peroksida dibawah 2, bebas dari
warna merah atau kuning (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau, jernih, dan
kandungan logam berat serendah mungkin atau bebas dari ion logam. (Ketaren, 2005)
2.4 Manfaat Minyak Kelapa Sawit
a. Bahan Baku Makanan
Minyak kelapa sawit dapat diolah menjadi bahan makan seperti, mentega, lemak
untuk masakan (shortening), bahan tambahan cokelat, bahan tambahan es
krim, dan lain-lain.
b. Bahan Baku Kosmetika dan Obat-obatan
Krim, shampo, lotion dan vitamin A adalah beberapa produk yang berasal dari
minyak kelapa sawit. Minyak kelapa sawit jauh lebih mudah diserap kulit
dibandingkan dengan minyak lain.
Universitas Sumatera Utara
10
c. Bahan Baku Industri Berat dan Ringan
Pada industri kulit, minyak kelapa sawit digunakan sebagai bahan pelembut dan
pelunak. Minyak kelapa sawit juga digunakan pada industri tekstil karena mudah
dibersihkan. Sebagai pelumas, minyak kelapa sawit cukup baik karena tahan
terhadap tekanan dan suhu tinggi.
d. Biodiesel
Biodiesel minyak sawit merupakan biodiesel yang dibuat dengan cara esterifikasi
dan transesterifikasi minhyak kelapa sawit dan alkohol rantai pendek. (Pardamean,
2008)
2.5 Pengolahan Kelapa Sawit
1. Pengangkutan TBS ke Pabrik
Tandan buah segar hasil pemanenan harus segera diandkut ke pabrik untuk
diolah lebih lanjut. Pada buah yang tidak segera diolah, maka kandungan ALB-nya
semangkin meningkat. Untuk menghindari hal tersebut, maksimal 8 jam setelah panen,
TBS harus segera diolah.
Asam lemak bebas terbentuk karena adanya kegiatan enzim lipase yang
terkandung didalam buah dan berfungsi memecah lemak/minyak menjadi asam lemak
dan gliserol. Kerja enzim tersebut semakin aktif apabila struktur sel buah matang
mengalami kerusakan. Untuk itu, pengangkutan TBS ke pabrik mempunyai peranan
yang sangat penting.
Ada beberapa alat pengangkutan buah yang tepat untuk mengatasi masalah
kerusakan buah selama pengangkutan TBS dari perkebunan ke pabrik, yaitu: Lori,
Traktor gandengan, atau Truk.
2. Perebusan
Universitas Sumatera Utara
11
Buah beserta lorinya kemudian direbus dalam suatu tempat perebusan
(sterilizer) atau dalam ketel rebus. Perebusan dilakukan dengan mengalirkan uap
panas selama 1 jam atau tergantung pada besarnya tekanan uap. Pada umumnya,
besarnya tekanan uap yang digunakan adalah 2,5 atmosfer dengan suhu uap 125oC.
perebusan yang terlalu lama dapat menurunkan kadar minyak dan pemucatan kerenl.
Sebaliknya perebusan dalam waktu yang terlalu pendek menyebabkan semakin banyak
buah yang tidak rontok dari tandannya.
Tujuan dari perebusan adalah:
a. merusak enzim lipase yang menstimulir pembentukan ALB,
b.mempermudah pelepasan buah dari tandan dan inti dari cangkang,
c.memperlunak daging buah sehingga memudahkan proses pemerasan, serta
d.untuk mengkoagulasikan (mengendapkan) protein sehingga memudahkan pemisahan minyak.
3. Perontokan dan pelumatan buah
Setelah perebusan lori-lori yang berisi TBS ditarik keluar dan diangkat dengan
alat Hosting Crane yang digerakkan dengan motor. Hosting Crane akan membalikkan
TBS ke atas mesin perontok buah (thresher). Dari thresher, buah-buah yang telah
rontok dibawa ke mesin pelumat (digester). Untuk lebih memudahkan penghancuran
daging buah dan pelepasan biji, selama proses pelumatan TBS dipanasi (diuapi) terus.
Tandan buah kosong yang sudah tidak mengandung buah diangkut ke tempat
pembakaran dan digunakan sebagai bahan bakar. Selain sebagai bahan bakar, tandan
kosong tersebut sering juga digunakan sebagai bahan mulsa (penutup tanah).
4. Pemerasan atau ekstraksi minyak sawit
Untuk memisahkan dari lumatan TBS, maka perlu dilakukan pengadukan
selama 25-30 menit. Setelah lumatan buah bersih dari biji sawit, langkah selanjunya
adalah pemerasan atau ekstraksi yang bertujuan untuk mengambil minyak masa
adukan. Ada beberapa alat yang digunakan dalam proses ekstraksi minyak, yaitu
terdiri dari:
a. Ektraksi dengan sentrifugasi
Alat yang dipakai berupa tabung baja silindris yang berlubang-lubang pada bagian
dindingnya. Buah yang telah lumat, dimasukkan ke dalam tabung, lalu diputar.
Universitas Sumatera Utara
12
Dengan adanya gaya sentrifugasi, maka minyak akan keluar melalui lubang-lubang
pada dinding tabung.
b. Ekstraksi dengan cara screw press
Prinsip ekstraksi minyak dengan cara ini adalah menekan bahan lumatan dalam
tabung yang berlubang dengan alat ulir yang berputar sehingga minyak akan keluar
lewat lubang-lubang tabung.
c. Ekstraksi dengan bahan pelarut
Ekstraksi dengan cara ini adalah dengan menambahkan pelarut tertentu pada
lumatan daging buah sehingga minyak akan terpisah dari partikel. Namun cara ini
masih kurang efisien untuk digunakan.
d. Ekstraksi dengan tekanan hidrolisis
Dalam sebuah peti pemeras, bahan ditekan secara otomatis dengan hidrolis.
5. Pemurnian
Minyak sawit yang keluar dari tempat pemerasan atau pengepresan masih
berupa minyak kasar yang masih mengandung kotoran berupa partikel-partikel dari
tempurung dan serabut serta 40-45% air.
Minyak sawit yang masih kasar kemudian dialirkan kedalam tangki minyak
kasar (Crude Oil Tank) dan setelah melalui pemurnian atau klarifikasi yang bertahap,
maka akan dihasilkan minyak sawit mentah (Crude Palm Oil, CPO). Proses penjernian
berfungsi untuk menurunkan kandungan air didalam minyak. Minyak ini siap
dipasarkan atau mengalami proses pengolahan sampai dihasilkan minyak murni
(Procesed Palm Oil, PPO).
6. Pengeringan dan pemecahan biji
Universitas Sumatera Utara
13
Biji sawit ynag telah dipisahkan pada proses pengadukan, diolah lebih lanjut
untuk diperoleh minyaknya. Sebelum dipecah, biji sawit ini dikeringkan dalam silo,
minimal 14 jam dengan sirkulasi udara kering pada suhu 50oC. Akibat pengeringan
ini, inti sawit akan mengerut sehingga memudahkan pemisahan inti sawit dari
tempurungnya. Biji sawit yang sudah kering dibawa ke alat pemecah biji.
7. Pemisahan inti sawit dari tempurung
Pemisahan inti sawit dari tempurungnya berdasarkan perbedaan berat jenis
(BJ) antara inti sawit dan tempurung. Alat yang di gunakan disebut hydrocyclone
separator. Dalam hal ini, inti dipisahkan oleh aliran air yang berputar dalam sebuah
tabung yang berputar atau dapat juga mengapungkan biji-biji yang telah pecah dalam
larutan lempung yang mempunyhai BJ 1,16, kemudian inti sawit dan tempurung
dicuci sampai bersih.
Kemudian inti sawit harus segera dikeringkan untuk menghindari kerusakan
oleh mikroorganisme pada suhu 80oC. Setelah kering, inti sawit dapat dipak atau
diolah lebih lanjut, yaitu diekstraksi sehingga dihasilkan minyak inti sawit (Palm
Kernel Oil, PKO). Hasil samping pengolahan minyak inti sawit adalah (Kernel Oil
Cake, KOC). (Tim Penulis PS,1997)
2.6. Pengempaan kelapa sawit (presser)
Pada proses ini minyak mula-mula diambil dari berondolan dengan cara melumat
dan mengempa, proses ini sangat mempengaruhi efiseinsi pengutipan minyak. Alat ini
terdiri dari satu buah silinder (press cylinder) dan di dalamnya terdapat dua buah ulir
(screw) yang berputar berlawanan arah.
Brondolan yang telah mengalami pencacahan dan keluar dari bagian bawah
digester sudah berupa “bubur”. Hasil cacahan tersebut langsung masuk ke alat
pengempaan yang berada persis di bagian bawah digester. Pada pabrik kelapa sawit,
umumnya digunakan screw press sebagai alat pengempaan untuk memisahkan minyak
dari daging buah.
Proses pemisahan minyak terjadi akibat putaran screw mendesak bubur buah,
sedangkan dari arah yang berlawanan tertahan oleh sliding cone. Screw dan sliding
cone ini berada di dalam sebuah selubung baja yang disebut press cage, dimana
dindingnya berlubang-lubang diseluruh permukaanya. Dengan demikian, maka
minyak dari bubur buah yang terdesak ini akan keluar melalui lubang-lubang press
Universitas Sumatera Utara
14
cage, sedangkan ampasnya keluar melalui celah antara sliding cone dan press cage.
(Pahan, 2006)
Tujuan pengempaan adalah memeras minyak sebanyak mungkin dari massa
remasan sehingga kehilangan minyak sekecil-kecilnya, umumnya telah dipakai kempa
ulir (screw press) ganda, karena kempa ulir (screw press) adalah yang paling sesuai
untuk buah Tenera.
Didalam suatu silinder mendatar yang dindingnya berperforasi bekerja dua ulir
dengan arah putar yang berlawanan. Pada ujung pengeluaran silinder terdapat suatu
konus yng menekan massa ampas kempa yang keluar. Tekanan dapat diatur secara
optimalnya.
Pengaturan posisi konus dapat dilakukan berdasarkan tekanan dalam kempa atau
berdasarkan pemakaian tenaga listrik. Dinding silinder secara terus-menerus dibilas
dengan semprotan air panas. Juga kedalam massa disemprotkan uap. Kapasitas kempa
dapat diatur dengan penyesuaian putaran ulirnya.
Makin tinggi tekanan kempa makin rendah kadar minyak pada ampas kempa,
tetapi makin banyak biji yang pecah dalam kempah. Oleh karena itu pilihan tekanan
kempa adalah kompromi antara kedua hal tersebut. Untuk buah Tenera kompromi
tersebut tercapai pada tingkat kehilangan minyak 7,5% terhadap zat kering.
Untuk buah Dura kehilangan ini akan lebih tinggi, karena angka perbandingan biji
dengan bagian serabut jauh lebih tinggi, sehingga kemungkinan biji bersinggungan
satu sama lain dalam kempa menjadi lebih besar. Dengan demikian minyak yang
terperangkap diantara celah-celah, sehingga tidak terperas keluar dari kempa akan
lebih banyak. (Mangoensoekarjo.S,3003)
Fungsi screw press adalah:
1. Memeras cairan yang terdapat dari bahan buah dan memisahkannya dari inti serta
serabut buah.
2. Melumatkan kembali buah yang belum sempat dilumatkan di dalam digester (alat
pelumat), agar pengambilan minyak berjalan sempurna pada adonan diberi air panas
dengan jumlah tertentu.
Universitas Sumatera Utara
15
3. Cairan yang keluar dari pressan mengandung bahan-bahan: minyak, air, serabut
halus, bubur daging buah, lumpur tanah, pasir halus dan pasir kasar.
Dengan demikian masih banyak bahan yang bukan minyak yang terkandung dalam
bahan-bahan yang keluar dari alat kempaan sehingga perlu dimurnikan lebih lanjut
dalam proses klarifikasi. Pengambilan cairan minyak menjadi kurang efektif apabila di
Screw Press terjadi :
1. Silinder press tersumbat akibat jarang dikosongkan
2. Air panas yang diberikan pada adonan tidak cukup
3. Tekanan screw press dibawah 29-36 Ampere
4. Buah yang tidak cukup matang direbus
5. Screw press telah aus
(Karim.A,2001)
2.7. Ekstraksi Minyak
Pada dasarnya proses ekstraksi minyak kelapa sawit terdapat beberapa metode,
yaitu:
1. Metode Pengempaan
Minyak yang terdapat dalam adonan dikeluarkan dari minyak dengan cara
gravitsai seperti yang terjadi pada digester dan dengan cara pengempaan atau ekstraksi
pelarut. Ekstraksi dengan pengempaan dipengaruhi oleh komposisi adonan. Komposis
buah dan cake sangat berpengaruh terhadap proses pengempaan, dan inilah salah satu
penyebab evolusi teknologi kempa pada pabrik kelapa sawit.
2. Hydraulic Press
Alat kempa hydraulic untuk kelapa sawit diproduksi oleh stork dengan kapasitas
500 kg/jam. Alat ini bekerja dengan tekanan 70 kg/cm2. Alat kempa ini terdiri dari
tabung silinder dengan diameter 54 cm dan tinggi 134 cm.
Tekanan yang diperlukan pada sumbu tenaga sangat besar oleh sebab itu
kompresor yang digunakan merupakan faktor pembatas dalam pengoperasian alat
kempa. Disamping kapasitas sangat rendah dan memerlukan perawatan hydraulic yang
lebih intensif menyebabkan pemakaian alat ini tidak berkembang yang kemudian
digantikan dengan alat kempa yang praktis dan kapasitas yang tinggi sepertti Screw
press.
Universitas Sumatera Utara
16
3. Screw Press
Mekanisme pengempaan ialah masuknya adonan kedalam cylinder press dan
mengisi worm, volume setiap sapce worm berbeda, semakin mengarah keujung screw
volume semakin kecil, sehingga perpindahan massa akan menyebabkan minyak
terperas. Dan kenyataannya saat ini alat kempa yang dijumpai dipabrik umumnya
terdiri dari screw press. Hal ini disebabkan beberapa faktor antara lain:
a) Kapasitas olah alat yang tinggi, dan dapat menghemat tempat jika dibandingkan
dengan hydraulic press. Kapasitas olah screw press berkisar antara 5-15 ton
TBS/jam.
b) Karena kapasitas yang tinggi maka biaya opersi per ton TBS sangat rendah.
c) Kebutuhan operator untuk mengoperasikan lebih sedikit dibanding dengan hydarulic
press.
d) Kebutuhan tenaga (power) yang rendah untuk memeras buah.
e) Cake breaker conveyor lebih mudah memecahkan gumpalan cake yang keluar.
Disamping itu terdapat kelemahannya antara lain:
a) Membutuhkan ongkos perawatan yang lebi tinggi.
b) Banyak biji yang pecah, terutama biji yang terdiri dari cangklang tipis.
c) Minyak yang keluar dari screw press lebih banyak mengandung padatan yang terdiri
dari serat, pasir, dan lumpur sehingga minyak yang keluar ke Oil Gutter lebih pekat,
dan akan membutuhkan air pengencer yang lebih banyak.
d) Akibat peranan pengempaan yang dapat mencincang dan mengaduk adonan maka
minyak lebih cenderung mengarah ke emulsi sehingga dalam air buangan yang
keluar ke fat pit mengandung minyak yang lebih tinggi.
Universitas Sumatera Utara
17
2.8. Faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Ekstraksi
a. Tipe screw press
Terdapat tiga tipe screw press yang umum digunakan dalam PKS yaitu Speichim, Usine
de Wecker dan stork. Ketiga alat ini mempunyai pengaruh yang berbeda-beda terhadap
efisiensi pengempaan. Alat Speichim memiliki feed screw, sehingga kontinuitas dan
jumlah bahan yang masuk konstan dibandingkan dengan adonan yang masuk berdasarkan
gravitasi. Adonan yang masuk kedalam screw press mempengaruhi volume worm yang
paralel dengan penekanan ampas., jika kosong maka tekanan akan kurang dan oil losses
dalam ampas akan tinggi.
Melihat kondisi ini beberapa pabrik pembuat screw press menggunakan feed screw,
karena disamping pengisian yang efektif juga melakukan pengempaan pendahuluan
dengan tekanan rendah sehingga minyak keluar. Hal ini akan membantu daya kerja dari
screw press, karena kandungan minyak telah berkurang.
Penggunaan feed screw akan menimbulkan pertambahan investasi dan biaya perawatan
yang lebih besar. Oleh sebab itu dalam pengoperasiannya perlu dilakukan perhatian yang
lebih intensif.
Screw press terdiri dari single shaft dan double shaft yang memiliki kemampuan press
yang berbeda-beda, dimana alat press yang double shaft umumnya kapasitasnya lebih
tinggi dari single shaft.
b. Tekanan kerja screw press
Tekanan lawan
Penggerak as screw press dilakukan dengan elektromotor yang dipindahkan dengan
belt, gigi dan hydroulic. Untuk menurunkan kadar minyak dalam ampas tekanan lawan
dinaikkan dengan mengatur cone, hal ini akan menyebabkan efek samping yaitu
ditemukan presentase biji yang pecah lebih tinggi dan dapat mempercepat kerusakan
screw press, bahkan dapat menyebabkan kebakaran elektromotor screw press. Tekanan
kerja cone yang rendah akan menghasilkan ampas dengan kadar minyak yang tinggi
dengan sedikit jumlah biji pecah sudah berkurang. Oleh sebab itu pengoperasian screw
press hendaknya dipertimbangkan keuntungan dan kerugian yang diakibatkan.
Kerusakan cone yang terjadi di pabrik sering dibiarkan begitu saja tanpa diperbaiki,
dengan melakukan pengaturan pada panel board yang mengatur amper arus masuk, hal
Universitas Sumatera Utara
18
ini sudah bertentangan dengan prinsip kerja alat continous pressing dan berakibat pada
kerusakan elektromotor yang cepat.
Stabilitas
Tekanan yang terlalu bervariasi akan mengakibatkan pengaruh negatif terhadap proses
pengempaan dan terhadap alat kempa. Adjust yang dilakukan pada elektromotor dan cone
yang secara terpisah tidak dapat mempertahankan tekanan yang stabil. Untuk
menstabilkan tekanan kerja dan tekanan lawan pada screw press dilakukan dengan cara
mengganti “gear drive” dengan “hydraulic transmisi” sehingga ganjalan-ganjalan yang
terdapat dalam screw press yang disebabkan ketidak samaan bahan baku dapat diatur
secara otomatis. Alat ini sudah banyak dikembangkan pada screw press, serta dapat
diatur arah putaran screw sehingga cake yang berbeda dalam cylinder press dapat
dikeluarkan.
Tujuan untuk menstabilkan tekanan pressan adalah :
a) Memperkecil kehilangan minyak dalam ampas, dengan meratanya adonan masuk
kedalam screw press yang diimbangi dengan tekanan stabil maka ekstraksi minyak
akan lebih sempurna, dengan demikian kehilangan minyak akan lebih rendah.
b) Menurunkan jumlah biji yang pecah. Semakin tinggi varaisi tekanan dalam screw
press maka jumlah biji pecah semakin tinggi.
c) Memperpanjang umur peralatan, seperti screw press, cylinder press dan elektromotor
lebih tahan lama karena kurangnya goncangan elektrik dan mekanis.
Untuk menstabilkan tekanan pressan maka dilakukan suatu sistem interlocking antara
power penggerak screw dengan hydarulic cone. Dengan cara ini satu dengan lainnya
saling mengurangi lonjakan-lonjakan tekanan baik karena keadaan adonan maupun akibat
perobahan tegangan arus listrik.
c. Jumlah air yang digunakan
Air yang diberikan pada alat screw press tergantung pada jenis alat. Pemberian air
dilakukan dengan cara menyiram cake dalam pressan dari atas bagian tengah atau chute
screw press. Jumlah air yang diberikan teragantung pada suhu air, semakin tinggi suhu
Universitas Sumatera Utara
19
air, maka jumlah air yang digunakan juga tidak terlalu banyak, karena jika air yang
digunakan terlalu banyak dapat berakibat terhadap :
a. Kandungan air cake
Kandungan air cake yang tinggi dapat menyebabkan proses:
1. Pemecahan cake yang lebih sulit dalam cake breaker conveyor (CBC). Hal ini sering
menyebabkan beban CBC yang terlalu berat.
2. Semakin tinggi kandungan air pada ampas,maka kalor bakarnya akan semakin tinggi
yang dapat memperkecil kapasitas dan efisiensi boiler.
3. Pemeraman biji yang berkadar air yang lebih tinggi dalam silo biji akan lebih lama dan
dapat menyebabkan penurunan efisiensi eksraksi biji yang lebih rendah.
b. Penurunan kapasitas screw press akibat bertambahnya kandungan air dan kecepatan
gerak cake dalam worm
Jumlah air pengencer yang diberikan, menurut hasil percobaan pada beberapa alat screw
press, yaitu 50-75% terhadap kandungan minyak dalam adonan tersebut, misalnya jika
rendemen minyak 22% dengan kapasitas screw press 10 ton TBS/jam maka iar yang
disemprotkan sebagai air pengencer sebanyak 1,1-1,65 M3.
Suhu air yang terdapat pada hot water tank tidak tercapai, maka dilakukan pemberian
steam langsung kedalam screw press. Cara ini tidak dibenarkan, karena terjadi kerusakan
mutu minyak yakni derajat bleachability yang jelek yang dapat diketahui dari nilai DOBI
yang menurun. Oleh sebab itu disarankan agar pemakaian steam langsung dihindarkan
sedangkan kekurangan panas dapat diatasi dengan melakukan pengawasan terhadap
pemanasan air dalam hot water tank. (Naibaho,P.M.1998).
Universitas Sumatera Utara
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis Guinensis Jack) berasal dari Nigeria, Afrika Barat.
Meskipun demikian, ada yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari Amerika
Selatan yaitu Brazil karena lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit dihutan
Brazil dibandingkan dengan Afrika. Pada kenyataannya tanaman kelapa sawit hidup
subur diluar daerah asalnya, seperti Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Papua Nugini.
Indonesia, tanaman kelapa sawit memiliki arti penting bagi pembangunan
perkebunan nasional. Selain mampu menciptakan kesempatan kerja yang mengarah
pada kesejahteraan masyarakat. Indonesia merupakan salah satu produsen utama
minyak sawit.
Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintah kolonial
Belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat batang kelapa sawit yang dibawa dari
Mauritus dan Amsterdam kemudian ditanam di kebun Raya Bogor. Tanaman kelapa
sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secra komersial pada tahun 1912. (Fauzi,
2004)
Menurut Hunger (1924) pada tahun 1869 Pemerintah Kolonial Belanda
mengembangkan tanaman kelapa sawit di Muara Enim dan pada tahun 1970 Musi
Hulu. Bapak kelahiran industri perkebunan kelapa sawit di Indonesia adalah seorang
Belgia bernama Adrien Hallet. Beliau pada tahun 1911 membudidayakan kelapa sawit
secara komersial dalam bentuk perkebunan di sungai Liput (Aceh) dan Pulu Raja
(Asahan).
Pada masa penjajahan Belanda pertumbuhan perkebunan besar kelapa sawit telah
berjalan sangat cepat sehingga sangat menguntungkan perekonomian pemerintah
belanda.
Pada masa pendudukan Jepang pada tahun 1942, pemerintah pendudukan
meneruskan perkebunan kelapa sawit ini dan hasilnya dikirim ke Jepang sebagai
bahan mentah industri perang. Kemudian semua terhenti karena terjadinya serangan
Sekutu pada tahun 1943.
Pada tahun 1947 Pemerintah Belanda merebut kembali dua pertiga dari
perkebunan yang pernah dikuasai kelaskaran (Stoler, 1985). Kemudian menjelang
Universitas Sumatera Utara
6
akhir tahun 1948 maskapai-maskapai perkebunan mereka maing-masing dan menjadi
milik mereka kembali. Pada akhir tahun 1957 seluruh perusahaan milik maskapai
Belanda diambil alih oleh pemerintah Indonesia. (Risza, 1994).
2.2 Varietas Kelapa Sawit
Berdasarkan tebal tipisnya tempurung (cangkang) dan kandungan minyak dalam
buah maka kelapa sawit dapat dibedakan dalam tiga tipe, yaitu:
1. Tipe Dura
Tempurung (cangkang) sangat tebal, kandungan minyak dalam buah rendah.
2. Tipe Pisifera
Tempurung sangat tipis bahkan hanya berbentuk bayangan cincin, hampir tidak
bertempurung namun kandungan minyak dalam buah tinggi.
3. Tipe Tenera
Merupakan persilangan Dura sebagai pohon ibu, dengan Pesifera sebagai pohon bapak.
Tenera bertempurung tipis kandungan minyak tinggi.
(Risza, 1994)
2.3 Minyak Kelapa Sawit
Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan
minyak adalah kelapa sawit (Elaeis guinensis JACQ). Kelapa sawit dapat tumbuh
dengan baik pada daerah beriklim tropis dengan curah hujan 2000 mm/tahun dan
kisaran suhu 22o-32oC.
Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan
minyak inti kelapa sawit (palm kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil inti
kelapa sawit (palm kernel meal atau pellet).
Universitas Sumatera Utara
7
Bungkil inti kelapa sawit adalah inti kelapa sawit yang telah mengalami proses
ekatraksi dan pengeringan. Sedangkan pellet adalah untuk yang telah dicetak kecilkecil, berbentuk bulat panjang dengan diameter lebih kurang 8 mm. selain itu bungkil
kelapa sawit dapat digunakan sebagai makanan ternak.
Minyak sawit adalah trigliserida, yaitu senyawa gliserol dengan asam
lemak.Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit termasuk
golongan minyak asam oleat-linoleat.Trigliserida adalah senyawa kimia yang terdiri
dari ikatan gliserol dengan 3 molekul asam lemak.
(Mangoensoekarjo, 2003)
CH2 – OH
+
R1COOH
CH2 – COOR1
CH – OH
+
R2COOH
CH – COOR2
CH2 – OH
+
R3COOH
CH2 – COOR3
Gliserol
asam lemak
trigliserida
+ 3H2O
air
Gambar 2.1.Pembentukan trigliserida oleh asam lemak.
Sifat trigliserida akan tergantung pada perbedaan asam- asam lemak yang
bergabung untuk membentuk trigliserida.
2.3.1 Komposisi Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit merupakan sumber utama minyak pangan dengan tingkat
konsumsi ebih dari 80% dan 20 persen buah yang dilapisi kulit tipis ; kadar minyak
dalam perikarp sekitar 34-40 persen. Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat
yang mempunyai komposisi tetap karena mengandung sejumlah besar asam lemak
tidak jenuh dengan atom karbon lebih dari delapan.
(S. Ketaren 1986)
2.3.1.1 Asam Lemak Bebas
Asam lemak bebas dihasilkan oleh proses hidrolisis dan oksidasi biasanya
bergabung dengan lemak netral. Hasil reaksi hidrolisa minyak sawit adalah gliserol
dan ALB. Reaksi ini akan dipercepat dengan adanya faktor-faktor panas, air,
keasaman, dan katalis (enzim). Semakin lama reaksi ini berlangsung, maka semakin
banyak kadar ALB yang terbentuk (Anonim, 2001).
Universitas Sumatera Utara
8
Kadar asam lemak bebas dalam minyak kelapa sawit, biasanya hanya dibawah
1%. Lemak dengan kadar asam lemak bebas lebih besar dari 1%. Asam lemak bebas,
walaupun berada dalam jumlah kecil mengakibatkan rasa tidak lezat.Hal ini berlaku
pada lemak yang mengandung asam lemak tidak dapat menguap, dengan jumlah atom
C lebih besar dari 14. (Ketaren, 1986).
2.3.1.2 Asam Lemak
Dua jenis asam lemak yang paling dominan dalam minyak sawit yaitu asam
palmitat C16:0 (jenuh) dan asam oleat C18:1 (tidak jenuh). Umumnya komposisi asam
lemak minyak kelapa sawit adalah sebagai berikut:
Tabel 2.1.Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit
Nama Asam
Jenis
Rumus Molekul
Kadar
(%)
Asam Laurat
Asam Lemak Jenuh
C11H23COOH
2,0
Asam Miristat
Asam Lemak Jenuh
C13H27COOH
1,8
Asam palmitat
Asam Lemak Jenuh
C15H31COOH
40
Asam Stearat
Asam Lemak Jenuh
C17H35COOH
3,0
Asam Arakhidrat Asam Lemak Jenuh
C19H35COOH
1,0
Asam Linoleat
Asam LemakTak Jenuh
C17H27COOH
1,1
Asam Linolenat
Asam Lemak Tak Jenuh C17H31COOH
7,9
Asam Oleat
Asam Lemak Tak Jenuh C17H33COOH
42
Sumber: J.Sartono, 1994
Kelapa sawit mengandung lebih kurang 80 persen perikarp dan 20 persen buah
yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen.
Minyak kelapa sawit adalah lemak semi padat mempunyai komposisi yang tetap.
Rata-rata komposisi minyak kelapa sawit dapat dilihat pada tabel 2.2. Bahan
yang tidak dapat disabunkan jumlahnya sekitar 0,3 persen.
Tabel 2.2. Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti kelapa sawit
Asam lemaak
Minyak kelapa sawit
Minyak inti sawit
(%)
(%)
Universitas Sumatera Utara
9
Asam kaprilat
Asam kaproat
Asan Laurat
Asam miristat
Asam palmitat
Asam stearat
Asam oleat
Asam linoleat
Sumber: S.Ketaren (2005)
1,1 – 2,5
40 – 46
3,6 – 4,7
39 – 45
7 – 11
3–5
3–7
46 – 52
14 – 17
6,5 – 9
1 – 2,5
13 – 19
0,5 – 2
2.3.1.3 Standar Mutu
Standar mutu adalah merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak
yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang menetukan standar mutu, yaitu
kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam lemak bebas, warna, dan
bilangan peroksida.
Faktor lain yang mempengaruhi standar mutu adalah titik cair dan kandungan
gliserida, refining loss, plastisitas dan spreadability, kejernihan kandungan logam
berat dan bilangan penyabunan.
Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1 %
dan kadar kotoran lebuh kecil dari 0,01 %. Kandungan asam lemak bebas serendah
mungkin (lebih kurang 2 % atau kurang), bilangan peroksida dibawah 2, bebas dari
warna merah atau kuning (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau, jernih, dan
kandungan logam berat serendah mungkin atau bebas dari ion logam. (Ketaren, 2005)
2.4 Manfaat Minyak Kelapa Sawit
a. Bahan Baku Makanan
Minyak kelapa sawit dapat diolah menjadi bahan makan seperti, mentega, lemak
untuk masakan (shortening), bahan tambahan cokelat, bahan tambahan es
krim, dan lain-lain.
b. Bahan Baku Kosmetika dan Obat-obatan
Krim, shampo, lotion dan vitamin A adalah beberapa produk yang berasal dari
minyak kelapa sawit. Minyak kelapa sawit jauh lebih mudah diserap kulit
dibandingkan dengan minyak lain.
Universitas Sumatera Utara
10
c. Bahan Baku Industri Berat dan Ringan
Pada industri kulit, minyak kelapa sawit digunakan sebagai bahan pelembut dan
pelunak. Minyak kelapa sawit juga digunakan pada industri tekstil karena mudah
dibersihkan. Sebagai pelumas, minyak kelapa sawit cukup baik karena tahan
terhadap tekanan dan suhu tinggi.
d. Biodiesel
Biodiesel minyak sawit merupakan biodiesel yang dibuat dengan cara esterifikasi
dan transesterifikasi minhyak kelapa sawit dan alkohol rantai pendek. (Pardamean,
2008)
2.5 Pengolahan Kelapa Sawit
1. Pengangkutan TBS ke Pabrik
Tandan buah segar hasil pemanenan harus segera diandkut ke pabrik untuk
diolah lebih lanjut. Pada buah yang tidak segera diolah, maka kandungan ALB-nya
semangkin meningkat. Untuk menghindari hal tersebut, maksimal 8 jam setelah panen,
TBS harus segera diolah.
Asam lemak bebas terbentuk karena adanya kegiatan enzim lipase yang
terkandung didalam buah dan berfungsi memecah lemak/minyak menjadi asam lemak
dan gliserol. Kerja enzim tersebut semakin aktif apabila struktur sel buah matang
mengalami kerusakan. Untuk itu, pengangkutan TBS ke pabrik mempunyai peranan
yang sangat penting.
Ada beberapa alat pengangkutan buah yang tepat untuk mengatasi masalah
kerusakan buah selama pengangkutan TBS dari perkebunan ke pabrik, yaitu: Lori,
Traktor gandengan, atau Truk.
2. Perebusan
Universitas Sumatera Utara
11
Buah beserta lorinya kemudian direbus dalam suatu tempat perebusan
(sterilizer) atau dalam ketel rebus. Perebusan dilakukan dengan mengalirkan uap
panas selama 1 jam atau tergantung pada besarnya tekanan uap. Pada umumnya,
besarnya tekanan uap yang digunakan adalah 2,5 atmosfer dengan suhu uap 125oC.
perebusan yang terlalu lama dapat menurunkan kadar minyak dan pemucatan kerenl.
Sebaliknya perebusan dalam waktu yang terlalu pendek menyebabkan semakin banyak
buah yang tidak rontok dari tandannya.
Tujuan dari perebusan adalah:
a. merusak enzim lipase yang menstimulir pembentukan ALB,
b.mempermudah pelepasan buah dari tandan dan inti dari cangkang,
c.memperlunak daging buah sehingga memudahkan proses pemerasan, serta
d.untuk mengkoagulasikan (mengendapkan) protein sehingga memudahkan pemisahan minyak.
3. Perontokan dan pelumatan buah
Setelah perebusan lori-lori yang berisi TBS ditarik keluar dan diangkat dengan
alat Hosting Crane yang digerakkan dengan motor. Hosting Crane akan membalikkan
TBS ke atas mesin perontok buah (thresher). Dari thresher, buah-buah yang telah
rontok dibawa ke mesin pelumat (digester). Untuk lebih memudahkan penghancuran
daging buah dan pelepasan biji, selama proses pelumatan TBS dipanasi (diuapi) terus.
Tandan buah kosong yang sudah tidak mengandung buah diangkut ke tempat
pembakaran dan digunakan sebagai bahan bakar. Selain sebagai bahan bakar, tandan
kosong tersebut sering juga digunakan sebagai bahan mulsa (penutup tanah).
4. Pemerasan atau ekstraksi minyak sawit
Untuk memisahkan dari lumatan TBS, maka perlu dilakukan pengadukan
selama 25-30 menit. Setelah lumatan buah bersih dari biji sawit, langkah selanjunya
adalah pemerasan atau ekstraksi yang bertujuan untuk mengambil minyak masa
adukan. Ada beberapa alat yang digunakan dalam proses ekstraksi minyak, yaitu
terdiri dari:
a. Ektraksi dengan sentrifugasi
Alat yang dipakai berupa tabung baja silindris yang berlubang-lubang pada bagian
dindingnya. Buah yang telah lumat, dimasukkan ke dalam tabung, lalu diputar.
Universitas Sumatera Utara
12
Dengan adanya gaya sentrifugasi, maka minyak akan keluar melalui lubang-lubang
pada dinding tabung.
b. Ekstraksi dengan cara screw press
Prinsip ekstraksi minyak dengan cara ini adalah menekan bahan lumatan dalam
tabung yang berlubang dengan alat ulir yang berputar sehingga minyak akan keluar
lewat lubang-lubang tabung.
c. Ekstraksi dengan bahan pelarut
Ekstraksi dengan cara ini adalah dengan menambahkan pelarut tertentu pada
lumatan daging buah sehingga minyak akan terpisah dari partikel. Namun cara ini
masih kurang efisien untuk digunakan.
d. Ekstraksi dengan tekanan hidrolisis
Dalam sebuah peti pemeras, bahan ditekan secara otomatis dengan hidrolis.
5. Pemurnian
Minyak sawit yang keluar dari tempat pemerasan atau pengepresan masih
berupa minyak kasar yang masih mengandung kotoran berupa partikel-partikel dari
tempurung dan serabut serta 40-45% air.
Minyak sawit yang masih kasar kemudian dialirkan kedalam tangki minyak
kasar (Crude Oil Tank) dan setelah melalui pemurnian atau klarifikasi yang bertahap,
maka akan dihasilkan minyak sawit mentah (Crude Palm Oil, CPO). Proses penjernian
berfungsi untuk menurunkan kandungan air didalam minyak. Minyak ini siap
dipasarkan atau mengalami proses pengolahan sampai dihasilkan minyak murni
(Procesed Palm Oil, PPO).
6. Pengeringan dan pemecahan biji
Universitas Sumatera Utara
13
Biji sawit ynag telah dipisahkan pada proses pengadukan, diolah lebih lanjut
untuk diperoleh minyaknya. Sebelum dipecah, biji sawit ini dikeringkan dalam silo,
minimal 14 jam dengan sirkulasi udara kering pada suhu 50oC. Akibat pengeringan
ini, inti sawit akan mengerut sehingga memudahkan pemisahan inti sawit dari
tempurungnya. Biji sawit yang sudah kering dibawa ke alat pemecah biji.
7. Pemisahan inti sawit dari tempurung
Pemisahan inti sawit dari tempurungnya berdasarkan perbedaan berat jenis
(BJ) antara inti sawit dan tempurung. Alat yang di gunakan disebut hydrocyclone
separator. Dalam hal ini, inti dipisahkan oleh aliran air yang berputar dalam sebuah
tabung yang berputar atau dapat juga mengapungkan biji-biji yang telah pecah dalam
larutan lempung yang mempunyhai BJ 1,16, kemudian inti sawit dan tempurung
dicuci sampai bersih.
Kemudian inti sawit harus segera dikeringkan untuk menghindari kerusakan
oleh mikroorganisme pada suhu 80oC. Setelah kering, inti sawit dapat dipak atau
diolah lebih lanjut, yaitu diekstraksi sehingga dihasilkan minyak inti sawit (Palm
Kernel Oil, PKO). Hasil samping pengolahan minyak inti sawit adalah (Kernel Oil
Cake, KOC). (Tim Penulis PS,1997)
2.6. Pengempaan kelapa sawit (presser)
Pada proses ini minyak mula-mula diambil dari berondolan dengan cara melumat
dan mengempa, proses ini sangat mempengaruhi efiseinsi pengutipan minyak. Alat ini
terdiri dari satu buah silinder (press cylinder) dan di dalamnya terdapat dua buah ulir
(screw) yang berputar berlawanan arah.
Brondolan yang telah mengalami pencacahan dan keluar dari bagian bawah
digester sudah berupa “bubur”. Hasil cacahan tersebut langsung masuk ke alat
pengempaan yang berada persis di bagian bawah digester. Pada pabrik kelapa sawit,
umumnya digunakan screw press sebagai alat pengempaan untuk memisahkan minyak
dari daging buah.
Proses pemisahan minyak terjadi akibat putaran screw mendesak bubur buah,
sedangkan dari arah yang berlawanan tertahan oleh sliding cone. Screw dan sliding
cone ini berada di dalam sebuah selubung baja yang disebut press cage, dimana
dindingnya berlubang-lubang diseluruh permukaanya. Dengan demikian, maka
minyak dari bubur buah yang terdesak ini akan keluar melalui lubang-lubang press
Universitas Sumatera Utara
14
cage, sedangkan ampasnya keluar melalui celah antara sliding cone dan press cage.
(Pahan, 2006)
Tujuan pengempaan adalah memeras minyak sebanyak mungkin dari massa
remasan sehingga kehilangan minyak sekecil-kecilnya, umumnya telah dipakai kempa
ulir (screw press) ganda, karena kempa ulir (screw press) adalah yang paling sesuai
untuk buah Tenera.
Didalam suatu silinder mendatar yang dindingnya berperforasi bekerja dua ulir
dengan arah putar yang berlawanan. Pada ujung pengeluaran silinder terdapat suatu
konus yng menekan massa ampas kempa yang keluar. Tekanan dapat diatur secara
optimalnya.
Pengaturan posisi konus dapat dilakukan berdasarkan tekanan dalam kempa atau
berdasarkan pemakaian tenaga listrik. Dinding silinder secara terus-menerus dibilas
dengan semprotan air panas. Juga kedalam massa disemprotkan uap. Kapasitas kempa
dapat diatur dengan penyesuaian putaran ulirnya.
Makin tinggi tekanan kempa makin rendah kadar minyak pada ampas kempa,
tetapi makin banyak biji yang pecah dalam kempah. Oleh karena itu pilihan tekanan
kempa adalah kompromi antara kedua hal tersebut. Untuk buah Tenera kompromi
tersebut tercapai pada tingkat kehilangan minyak 7,5% terhadap zat kering.
Untuk buah Dura kehilangan ini akan lebih tinggi, karena angka perbandingan biji
dengan bagian serabut jauh lebih tinggi, sehingga kemungkinan biji bersinggungan
satu sama lain dalam kempa menjadi lebih besar. Dengan demikian minyak yang
terperangkap diantara celah-celah, sehingga tidak terperas keluar dari kempa akan
lebih banyak. (Mangoensoekarjo.S,3003)
Fungsi screw press adalah:
1. Memeras cairan yang terdapat dari bahan buah dan memisahkannya dari inti serta
serabut buah.
2. Melumatkan kembali buah yang belum sempat dilumatkan di dalam digester (alat
pelumat), agar pengambilan minyak berjalan sempurna pada adonan diberi air panas
dengan jumlah tertentu.
Universitas Sumatera Utara
15
3. Cairan yang keluar dari pressan mengandung bahan-bahan: minyak, air, serabut
halus, bubur daging buah, lumpur tanah, pasir halus dan pasir kasar.
Dengan demikian masih banyak bahan yang bukan minyak yang terkandung dalam
bahan-bahan yang keluar dari alat kempaan sehingga perlu dimurnikan lebih lanjut
dalam proses klarifikasi. Pengambilan cairan minyak menjadi kurang efektif apabila di
Screw Press terjadi :
1. Silinder press tersumbat akibat jarang dikosongkan
2. Air panas yang diberikan pada adonan tidak cukup
3. Tekanan screw press dibawah 29-36 Ampere
4. Buah yang tidak cukup matang direbus
5. Screw press telah aus
(Karim.A,2001)
2.7. Ekstraksi Minyak
Pada dasarnya proses ekstraksi minyak kelapa sawit terdapat beberapa metode,
yaitu:
1. Metode Pengempaan
Minyak yang terdapat dalam adonan dikeluarkan dari minyak dengan cara
gravitsai seperti yang terjadi pada digester dan dengan cara pengempaan atau ekstraksi
pelarut. Ekstraksi dengan pengempaan dipengaruhi oleh komposisi adonan. Komposis
buah dan cake sangat berpengaruh terhadap proses pengempaan, dan inilah salah satu
penyebab evolusi teknologi kempa pada pabrik kelapa sawit.
2. Hydraulic Press
Alat kempa hydraulic untuk kelapa sawit diproduksi oleh stork dengan kapasitas
500 kg/jam. Alat ini bekerja dengan tekanan 70 kg/cm2. Alat kempa ini terdiri dari
tabung silinder dengan diameter 54 cm dan tinggi 134 cm.
Tekanan yang diperlukan pada sumbu tenaga sangat besar oleh sebab itu
kompresor yang digunakan merupakan faktor pembatas dalam pengoperasian alat
kempa. Disamping kapasitas sangat rendah dan memerlukan perawatan hydraulic yang
lebih intensif menyebabkan pemakaian alat ini tidak berkembang yang kemudian
digantikan dengan alat kempa yang praktis dan kapasitas yang tinggi sepertti Screw
press.
Universitas Sumatera Utara
16
3. Screw Press
Mekanisme pengempaan ialah masuknya adonan kedalam cylinder press dan
mengisi worm, volume setiap sapce worm berbeda, semakin mengarah keujung screw
volume semakin kecil, sehingga perpindahan massa akan menyebabkan minyak
terperas. Dan kenyataannya saat ini alat kempa yang dijumpai dipabrik umumnya
terdiri dari screw press. Hal ini disebabkan beberapa faktor antara lain:
a) Kapasitas olah alat yang tinggi, dan dapat menghemat tempat jika dibandingkan
dengan hydraulic press. Kapasitas olah screw press berkisar antara 5-15 ton
TBS/jam.
b) Karena kapasitas yang tinggi maka biaya opersi per ton TBS sangat rendah.
c) Kebutuhan operator untuk mengoperasikan lebih sedikit dibanding dengan hydarulic
press.
d) Kebutuhan tenaga (power) yang rendah untuk memeras buah.
e) Cake breaker conveyor lebih mudah memecahkan gumpalan cake yang keluar.
Disamping itu terdapat kelemahannya antara lain:
a) Membutuhkan ongkos perawatan yang lebi tinggi.
b) Banyak biji yang pecah, terutama biji yang terdiri dari cangklang tipis.
c) Minyak yang keluar dari screw press lebih banyak mengandung padatan yang terdiri
dari serat, pasir, dan lumpur sehingga minyak yang keluar ke Oil Gutter lebih pekat,
dan akan membutuhkan air pengencer yang lebih banyak.
d) Akibat peranan pengempaan yang dapat mencincang dan mengaduk adonan maka
minyak lebih cenderung mengarah ke emulsi sehingga dalam air buangan yang
keluar ke fat pit mengandung minyak yang lebih tinggi.
Universitas Sumatera Utara
17
2.8. Faktor yang Mempengaruhi Efisiensi Ekstraksi
a. Tipe screw press
Terdapat tiga tipe screw press yang umum digunakan dalam PKS yaitu Speichim, Usine
de Wecker dan stork. Ketiga alat ini mempunyai pengaruh yang berbeda-beda terhadap
efisiensi pengempaan. Alat Speichim memiliki feed screw, sehingga kontinuitas dan
jumlah bahan yang masuk konstan dibandingkan dengan adonan yang masuk berdasarkan
gravitasi. Adonan yang masuk kedalam screw press mempengaruhi volume worm yang
paralel dengan penekanan ampas., jika kosong maka tekanan akan kurang dan oil losses
dalam ampas akan tinggi.
Melihat kondisi ini beberapa pabrik pembuat screw press menggunakan feed screw,
karena disamping pengisian yang efektif juga melakukan pengempaan pendahuluan
dengan tekanan rendah sehingga minyak keluar. Hal ini akan membantu daya kerja dari
screw press, karena kandungan minyak telah berkurang.
Penggunaan feed screw akan menimbulkan pertambahan investasi dan biaya perawatan
yang lebih besar. Oleh sebab itu dalam pengoperasiannya perlu dilakukan perhatian yang
lebih intensif.
Screw press terdiri dari single shaft dan double shaft yang memiliki kemampuan press
yang berbeda-beda, dimana alat press yang double shaft umumnya kapasitasnya lebih
tinggi dari single shaft.
b. Tekanan kerja screw press
Tekanan lawan
Penggerak as screw press dilakukan dengan elektromotor yang dipindahkan dengan
belt, gigi dan hydroulic. Untuk menurunkan kadar minyak dalam ampas tekanan lawan
dinaikkan dengan mengatur cone, hal ini akan menyebabkan efek samping yaitu
ditemukan presentase biji yang pecah lebih tinggi dan dapat mempercepat kerusakan
screw press, bahkan dapat menyebabkan kebakaran elektromotor screw press. Tekanan
kerja cone yang rendah akan menghasilkan ampas dengan kadar minyak yang tinggi
dengan sedikit jumlah biji pecah sudah berkurang. Oleh sebab itu pengoperasian screw
press hendaknya dipertimbangkan keuntungan dan kerugian yang diakibatkan.
Kerusakan cone yang terjadi di pabrik sering dibiarkan begitu saja tanpa diperbaiki,
dengan melakukan pengaturan pada panel board yang mengatur amper arus masuk, hal
Universitas Sumatera Utara
18
ini sudah bertentangan dengan prinsip kerja alat continous pressing dan berakibat pada
kerusakan elektromotor yang cepat.
Stabilitas
Tekanan yang terlalu bervariasi akan mengakibatkan pengaruh negatif terhadap proses
pengempaan dan terhadap alat kempa. Adjust yang dilakukan pada elektromotor dan cone
yang secara terpisah tidak dapat mempertahankan tekanan yang stabil. Untuk
menstabilkan tekanan kerja dan tekanan lawan pada screw press dilakukan dengan cara
mengganti “gear drive” dengan “hydraulic transmisi” sehingga ganjalan-ganjalan yang
terdapat dalam screw press yang disebabkan ketidak samaan bahan baku dapat diatur
secara otomatis. Alat ini sudah banyak dikembangkan pada screw press, serta dapat
diatur arah putaran screw sehingga cake yang berbeda dalam cylinder press dapat
dikeluarkan.
Tujuan untuk menstabilkan tekanan pressan adalah :
a) Memperkecil kehilangan minyak dalam ampas, dengan meratanya adonan masuk
kedalam screw press yang diimbangi dengan tekanan stabil maka ekstraksi minyak
akan lebih sempurna, dengan demikian kehilangan minyak akan lebih rendah.
b) Menurunkan jumlah biji yang pecah. Semakin tinggi varaisi tekanan dalam screw
press maka jumlah biji pecah semakin tinggi.
c) Memperpanjang umur peralatan, seperti screw press, cylinder press dan elektromotor
lebih tahan lama karena kurangnya goncangan elektrik dan mekanis.
Untuk menstabilkan tekanan pressan maka dilakukan suatu sistem interlocking antara
power penggerak screw dengan hydarulic cone. Dengan cara ini satu dengan lainnya
saling mengurangi lonjakan-lonjakan tekanan baik karena keadaan adonan maupun akibat
perobahan tegangan arus listrik.
c. Jumlah air yang digunakan
Air yang diberikan pada alat screw press tergantung pada jenis alat. Pemberian air
dilakukan dengan cara menyiram cake dalam pressan dari atas bagian tengah atau chute
screw press. Jumlah air yang diberikan teragantung pada suhu air, semakin tinggi suhu
Universitas Sumatera Utara
19
air, maka jumlah air yang digunakan juga tidak terlalu banyak, karena jika air yang
digunakan terlalu banyak dapat berakibat terhadap :
a. Kandungan air cake
Kandungan air cake yang tinggi dapat menyebabkan proses:
1. Pemecahan cake yang lebih sulit dalam cake breaker conveyor (CBC). Hal ini sering
menyebabkan beban CBC yang terlalu berat.
2. Semakin tinggi kandungan air pada ampas,maka kalor bakarnya akan semakin tinggi
yang dapat memperkecil kapasitas dan efisiensi boiler.
3. Pemeraman biji yang berkadar air yang lebih tinggi dalam silo biji akan lebih lama dan
dapat menyebabkan penurunan efisiensi eksraksi biji yang lebih rendah.
b. Penurunan kapasitas screw press akibat bertambahnya kandungan air dan kecepatan
gerak cake dalam worm
Jumlah air pengencer yang diberikan, menurut hasil percobaan pada beberapa alat screw
press, yaitu 50-75% terhadap kandungan minyak dalam adonan tersebut, misalnya jika
rendemen minyak 22% dengan kapasitas screw press 10 ton TBS/jam maka iar yang
disemprotkan sebagai air pengencer sebanyak 1,1-1,65 M3.
Suhu air yang terdapat pada hot water tank tidak tercapai, maka dilakukan pemberian
steam langsung kedalam screw press. Cara ini tidak dibenarkan, karena terjadi kerusakan
mutu minyak yakni derajat bleachability yang jelek yang dapat diketahui dari nilai DOBI
yang menurun. Oleh sebab itu disarankan agar pemakaian steam langsung dihindarkan
sedangkan kekurangan panas dapat diatasi dengan melakukan pengawasan terhadap
pemanasan air dalam hot water tank. (Naibaho,P.M.1998).
Universitas Sumatera Utara