BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Sejarah perkebunan kelapa sawit - Penentuan Kadar Air Dan Kadar Kotoran Pada Inti Sawit Di Stasiun Kernel Di PTPN III Nusantara Pabrik Kelapa Sawit Rambutan Tebing Tinggi
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah perkebunan kelapa sawit
Kelapa sawit (Elacis guineensis jascg) adalah tumbuhan industri penting penghasil minyak masak, minyak industri, maupun bahan baker (biodisel). Perkebunan menghasilkan keuntungan besar sehingga banyak hutan dan perkebunan lama sawit kedua setelah Malaysia. Di Indonesia penyebarannya di daerah aceh, pantai timur Sumatera, jawa, dan Sulawesi.
Kelapa sawit didatangkan ke Indonesia oleh pemerintah hindia belanda pada tahun 1848. beberapa bijinya ditanam di kebun raya bogor, sementara sisa benihnya ditanam di tepi-tepi jalan sebagai tanaman hias di deli, Sumatera Utara pada tahun 1870-an. Pada saat bersamaan meningkatlah permintaan minyak nabati akibat revolusi industri pertengahan abad ke-19, dari sini kemudian muncul ide membuat perkebunan kelapa sawit berdasarkan tumbuhan seleksi dari bogor dan deli, maka dikenal lah jenis sawit “Deli Dura”.
Pada tahun 1911, kelapa sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara komersial dengan perintisnya di Hindia belanda adalah Adrian, seorang belgia, yang lalu diikuti oleh K. Schadt. Perkebunan kelapa sawit pertama berlokasi di pantai timur sumatera (Deli) dan Aceh. Luas areal perkebunan mencapai 5.123. Pusat pemuliaan dan penangkaran kemudian didirikan di marihat (terkenal sebagai AVROS), sumatera utara dan di rantau panjang, kuala Selangor, Malaysia pada 1911-1912. di Malaysia, perkebunan pertama dibuka pada tahun 1917 di lading tenmaran, kuala Selangor menggunakan benih dura deli dari rantau panjang. Di afrika barat sendiri penanaman kelapa sawit besar-besaran baru di mulai pada tahun 1911.
Hingga menjelang pendudukan jepang, hindia belanda merupakan pemasok utama minyak sawit dunia. Semenjak pendudukan jepang, produksi merosot hingga tinggal seperlima dari angka tahun 1940.
Usaha peningkatan pada masa orde baru perluasan areal penanaman digalakkan, dipadukan dengan system PIT perkebunan. Perluasan areal perkebunan kelapa sawit meningkat sebagai energi alternative.
Bebarapa pohon kelapa sawit yang ditanam di kebun Botani Bogor hingga sekarang masih hidup, dengan ketinggiaan 12 m, dan merupakan kelapa sawit tertua di Asia Tenggara yang berasal dari Afrika. (Mangoensoekarjo,2003).
2.2. Minyak kelapa sawit
Salah satu dari beberapa tanaman golongan palm yang dapat menghasilkan minyak adalah kelapa sawit ( Elaisgi guinensis JACQ ). Batangnya mencapai tinggi 15-24 meter dan memiliki buah yang banyak pada tiap tandan yang muncul pada ketiak daun. Kelapa Sawit tumbuh terdiri dari tiga tipe atau varies, yaitu tipe Dura, Tenera dan Psifera. Masing-masing tipe dibedakan berdasarkan table tempurung.
Pada umumnya kelapa sawit terdiri beberapa varietas, berdasarkan karakteristiknya dapat dibagi atas 3 (tiga) bagian yaitu :
1. Duara
Tempurung cukup tebal antara 2-8 mm dan tidak terdapat lingkaran sabut pada bagian luar tempurung. Daging buah relative tipis dengan persentase daging buah terhadap buah bervariasi antara 35-50%. Kernel ( daging buah ) biasanya besar dengan kandungan minyak yang rendah. Dari empat pohon induk yang tumbuh di Kebun Raya Bogor, varietes ini kemudian menyebar ke tempat lain, antara lain ke Negara Timur Jauh. Dalam persaingan, varietes Dura dipakai sebagai pohon induk betina.
Ketebalan tempurung sangat tipis bahkan hamper tidak ada, tetapi daging buahnya tebal. Persentase daging buah terhadap buah cukup tinggi, sedangkan daging biji sangat tipis. Jenis Pisifera tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan jenis yang lain. Varietas ini dikenal sebagai tanaman betina yang steril sebab bunga betina gugur pada fase dini. Oleh sebab itu, dalam persilangan dipakai sebagai pohon induk jantan.
Penyerbukan silang antara Pisifera dan Dura menghasilkan Pisifera.
3. Tenera
Varieras ini mempunyai sifat-sifat yang berasal dari kedua induknya yaitu Dura dan Pisifera. Varietas inilah yang banyak ditanam di perkebunan – perkebunan pada saat ini. Tempurung sudah menipis, ketebalannya berkisar antara 0,54 mm, dan terdapat lingkaran serabut di sekelilingnya. Persentase daging buah terhadap buah tinggi, antara 60-90%. Tanda buah yang dihasilkan oleh Tenera lebih banyak dari pada Dura, tetapi ukuran tandanya relative lebih kecil. ( Phan, I. 2006 ).
2.2 Komposisi minyak kelapa sawit dan minyak sawit
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80% perikarp dan 20 persen buah yang dilapisi kulit yang tipis, kadar minyak dalam perikarp sekitar 34-40 persen.
Minyak kelapa sawit adalah lemak semi dapat mempunyai komposisi yang tetap. Rata – rata komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dapat dilihat pada Tabel 2.3.1. bahan yang tidak dapat disabunkan jumlahnya sekitar 0,3 persen.
Tabel 2.3.1 Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti sawitAsam kaprilat - 3-4
- Asam kaproad
3-7
- Asam laurat
46-52 Asam miristat 1,1-2,5 14-17 Asam palmiat 40-46 6,5-9 Asam stearat 3,6-4,7 1-2,5 Asam oleat 39-45 13-19 Asam linoleat 7-11 0,5-2
Sumber : Eckey, S.W. (1955)
2.4 Mutu minyak kelapa sawit
Mutu minyak kelapa sawit adalah merupakan hal yang penting untuk menentukan kualitas dari minyak. Rendahnya mutu minyak sawit sangat ditentukan oleh banyak factor. Factor – factor tersebut dapat langsung dilihat dari sifat pohon induknya penanganan pasca panen, atau kesalahan selama pemrosesan dan pengangkutannya.
Berikut ini akan dikemukakan beberapa hal yang berkaitan dengan penurunan mutu minyak sawit dan cara pencegahannya, mutu minyak kelapa sawit ditentukan oleh
1. Asam Lemak Bebas
Asam lemak bebas dalam konsentrasi tinggi yang terikut dalam minyak sawit sangat merugikan. Asam lemak bebas yang tinggi mengakibatkan rendemen minyak turun, maka dilakukan usaha untuk mencegah terbentuknya asam lemak bebas dalam minyak sawit. Kenaikan kadar asam lemak bebas ini disebabkan karena adanya hidrolisa pada minyak Hasil reaksi hidrolisa minyak sawit adalah gliserol dan asam lemak bebas, reaksi ini dipercepat juga dengan adanya factor-faktor seperti : panas, air, keasaman, dan katalis ( enzim ). Semakin lama reaksi ini berlangsung maka semakin banyak asam lemak bebas yang terbentuk.
Beberapa factor yang dapat menyebabkan peningkatan kadar asam lemak bebas yang relatif tinggi dalam minyak sawit antara lain :
1. Pemanenan buah sawit yang tidak tepat waktu 2.
Keterlambatan dalam pengumpulan dan pengangkutan buah
3. Penumpukan buah yang terlalu lam, dan 4.
Proses hidrolisa selama pemrosesan di pabrik
2. Kadar Air Kadar air yang terkandung dalam minyak sawit tergantung pada efektivitas
pengolahan kelapa sawit menjadi CPO, dan juga tergantung pada kematangan buah yang dipanen. Buah yang terlalu matang akan mengandung air lebih banyak. Untuk itu perlu pengaturan panen yang tepat dan pengolahan yang sempurna untuk mendapatkan produk yang tinggi mutunya.
3. Kadar Zat Menguap dan Kotoran Kotoran yang terdapat dalam minyak ada yang berukuran besar dan ada pula
cara penyaringan dengan menggunakan alat penyaring. Akan tetapi kotoran-kotoran atau serabut yang berukuran kecil tidak bias disaring, hanya melayang-melayang didalam minyak sawit sebab berat jenisnya sama dengan minyak sawit.
Meskipun kadar asam lemak bebas dalam minyak sawit kecil, tetapi, hal itu belum menjamin mutu minyak sawit. Kematangan minyak sawit harus dijaga dengan membuang kotoran dan zat penguap. Hal ini dilakukan dengan perlatan pemurnian modern. ( Fauzi, 2002 )
2.5. Proses Pengolahan
PTPN II Rambutan Tebing Tinggi bahan baku utamanya adalah buah sawit yang masih segar untuk diolah menjadi minyak kelapa sawit (CPO) dan inti sawit yang diperoleh dari pemisahan daging buah dan biji sawit yang akan diolah menjadi minyak inti sawit (PKO). Dengan melalui beberapa tahap pengolahan sebagai berikut :
Cara pengolahan inti sawit ada 2 macam, salah satu cara diantaranya yaitu dengan mengektraksi minyak menggunakan hexane. Dapat diperoleh minyak inti sawit (PKO) yang tinggi yaitu 46,5% dan pellet kering yang berkadar minyak 3%. Cara ini memerlukan investasi besar dan mengandung risiko kebakaran yang besar karena hexane mudah terbakar. Cara kedua menggunakan pressan (kempa) yang akan memberikan rendeman minyak lebih rendah yaitu 40% dan ampas yang masih mengandung minyak 8%. Cara kedua ini biaya investasinya lebih kecil. Pada saat ini cara kedua lebih banyak dipilih dan dibawah ini akan diuraikan lebih lanjut.
Untuk mendapatkan efisiensi yang lebih tinggi maka sebaiknya pabrik pengolahan inti yang telah ada (tenaga kerja, pembangkit listrik bangunan dan lain-lain) dapat dimamfaatkan lebih baik. (Adlin. 1992).
2.5.1.Stasiun Penerimaan Buah (Fruit Reception Station)
Stasiun penerimaan buah ini berfungsi untuk menerima tandan buah segar (TBS) yang berasal dari kebun. Pada stasiun melalui tahapan proses sebagai berikut : a. Penimbangan Buah b.
Penumpukan dan pemindahan buah
a. Penimbangan Buah (Fruit Weighting)
TBS atau buah sawit yang baru dipanen dari kebun diangkat dengan menggunakan truk ke pabrik. Setelah tiba dilokasi pabrik terlebih dahulu ditimbang pada jembatan timbangan mengetahui berat dari TBS tersebut.
b. Penumpukan dan Pemindahan Buah (Transfer and Loading Ramp)
Setelah melalui jembatan timbang kemudian truk membongkat muatannya di loading ramp. Buah sawit yang sudah disortasi, kemudian dituang kedalam loading ramp.
Fungsi ramp adalah : a.
Tempat penampungan dan penumpukan TBS sementara sebelum diolah b.
Tempat melakukan sortasi terhadap TBS yang masuk ke pabrik c. Memudahkan pengisian TBS ke dalam lori d.
Menjamin penyediaan bahan baku untuk kontinitas proses.
TBS yang berada didalam lori rebusan diangkut dari stasiun penerimaan buah ke stasiun perebusan dengan bantuan transfer cerier yang bergerak pada jaringan rel. lori rebusan ini selain sebagai alat angkut juga sebagai wadah untuk merebus buah. Lori rebusan ini berisi penuh dan merata dengan kapasitas rata-rata 2,5 ton/lori. Lori berisi TBS dimasukkan kedalam keteel rebusan (Stelizer) untuk proses perebusan buah.
Adapun tujuan perebusan buah antara lain :
1. Mematikan / menonaktifkan kegiatan enzin-enzin yang dapat menguraikan minyak menjadi asam lemak bebas.
2. Untuk mempermudah proses pelepasan buah dari tanda sebagai akibat reaksi hidrlisa pada tempat persentuhan antara buah dengan tangkai tandan.
3. Mengurangi kadar air dalam buah agar lebih memudahkan pekerjaan dalam proses pengempaan (Pressing), Pemisahan cangkang (Shell) dengan inti ( kernel).
4. Untuk menkoaglasikan protein sehingga proses pemurnian minyak.
2.5.3. Stasiun Penebahan (Theressing Station)
TBS berikut lori yang telah direbus dikirim penebah (thresher) dengan bantuan hoisting
crane transfer carriage. Proses penebahan ini terjadi akibat tromol berputar pada sumbu
mendatar yang membawa TBS ikut berputar sehingga membanting-banting TBS tersebut dan menyebabkan brondolan lepas dari tandannya.
Pada bagian dalam dari penebah, dipasang batang-batang besi perantara sehingga membentuk kisi menungkinan brondolan keluar dari penebah, brondolan yang keluar dari bagian bawah penembah ditampung oleh screwconveyer untuk dikirim kebagian digesting dan pressing.
2.5.4. Stasiun Pengadukan dan Kempa ( Digester and Pressing Station)
Pada stasiun ini dilakukan dua tahap pengolahan yaitu :
a. Pengadukan
Brondolan yang dihasilkan pada proses penebahan dialirkan kedalam digester, Peralatan ini digunakan untuk melumatkan brondolan. Sehingga daging buah terpisah dari biji dan menhancurkan sel-sel yang mengandung minyak, dalam waktu cepat agar minyak dapat diperas sebanyak-banyaknya pada aat pengempaan.
b. Pengempaan
Tujuan dari proses pengempaan adalah untuk mengambil minyak yang ada dalam masa adukan semaksimal mungkin dengan cara mengempa pada tekanan tertentu.
2
Tekanan kempa yang ditentukan 50-60 Kg/cm2.5.4. Stasiun Pemurnian Minyak
Stasiun ini berfungsi untuk mendapatkan minyak sawit yang sudah dimurnikan dari kotoran.
Pada stasiun pemurnian/klarifikasi minyak, terjadi beberapa tahapan proses, yaitu : a.
Pemisahan Pasir b.
Penyaringan minyak c. Pemurnian Minyak d.
Pemisahan Lumpur e. Pengutipan Minyak
Alat-alat yang terlibat dalam proses pemurnian minyak secara ringkas terdapat dijelaskan sebagai berikut : Alat ini digunakan untuk memisahkan pasir dari cairan minyak kasar. Hal-hal ini yang perlu diperhatikan :
1. C Suhu minyak kasar 95-115 2.
Pembuangan pasir dilakukan secara rutin setiap 4 jam
b. Saringan Besar
Untuk memisahkan serat-serat dan kotoran kasar yang terikut dengan minyak, dilakukan dengan penyaringan pada ayakan/saringan getar.
Benda-benda yang berupa ampas yang disaring pada saringan ini dikembalikan kelimba buah untuk diproses kembali. Cairan minyak yang ditampung dalam tangki minyak kasar.
c. Bak Minyak Mentah
Minyak kasar yang telah disaring masuk kedalam bak minyak mentah yang brfungsi sebagai tempat penyimpanan sementara sebelum dipompakan dalam tangkiu pemisah minyak continious tank dengan pompa minyak kasar. Untuk menjaga agar suhu cairan tetap, diberikan penambahan panas dengan menginjeksikan uap pada temperature 90-
95 C.
d. Tangki Pemisah (Continious Setting Tank)
Minyak yang dipompakan dari tangki minyak kasar ke tangki pemisah lanjut melalui tangki umpan continious settling masih bercampur dengan Lumpur dan air, oleh karma itu harus dipisahkan. Minyak yang masih kotor dialirkan ke sludge tank untuk dipisahkan dari zat-zat pengotorannya dan minyak yang bersih dialirkan ke oil tank.
e. Tangki Masakan Minyak (Oil Tank)
Minyak yang telah dipisahkan pada tangki pemisah ditampung didalam tangki ini untuk dinasi lagi sebelum diolah lebih lanjut pada sentrifusi minyak.
f. Sentrifusi Minyak (Oil Purifer)
Minyak yang keluar dari tangki masakan masih mengandung 0,5,7% dan kotoran 0,1- 0,3%. Karena itu perlu dimurnikan, untuk proses pemurnian tersebut digunakan alat yang disebut Oil Purifer.
g. Pengeringan Minyak (Vacum Dryer)
Minyak yang keluar dari oil purifier masih mengandung 0,3-0,4% air. Untuk mengurangi kadar airnya perlu dikeringkan dengan menggunakan vakum
(Vacum Dtyer). Tekanan dalam pengeringan diawasi antara (50-70 cmHg) dan Temperatur 90-950C.
h. Tangki Timbun
Minyak yang keluar dari vacuum dryer kemudian dialirkan ke tangki timbun untuk diproses lebih lanjut.
2.5.6 Pengolahan Kernel
Untuk mengolah tandan buah segar (TSB) menjadi Crude palm oil (CPO) dan kernel, PKS-Rambutan memiliki stasiun kerja yang saling terkait, yaitu :
a. Stasiun penerima TBS dan pengiriman produksi
b. Stasiun loading ramp
c. Stasiun rebusan (Sterillizer)
d. Stasiun thressing
e. Stasiun pressing
f. Stasiun klarifikasi
g. Stasiun kernel i. Stasiun power plant j. Stasiun boiler k. Stasiun fat-fit effluent treatmen (Tim penulis, 1997)
2.6. Penentuan Kadar air terhadap mutu minyak sawit
Dari hasil pengolahan didapat CPO dengan zat menguap air sebesar 0,3% dan kadar kotoran hanya 0,0005%. Dalam kondisi diatas CPO sudah dianggap terjadinya proses hidrolisa, perlu dilakukan pengeringan pada kondisi fisik hampa sehingga CPO tersebut hanya mengandung kadar zat yang terdapat pada minyak sawit mentah adalah sebagai berikut :
a. Karena dengan tingginya kadar air pada CPO maka secara otomatis akan mengganggu proses pemucatan dan akan mempengaruhi warna CPO yaitu merak akan semakin meningkat atau semakin besar sehingga dengan demikian kualitas CPO semakin menurun. b. Karena dengan semakin kadar air yang terkandung dalam CPO secara otomatis kadar asam lemak bebas akan semakin besar pula dan hal ini akan mengakibatkan turunnya mutu dari CPO.
Dengan menaikkan kadar air pada CPO maka akan mengakibatkan terganggunya pemucatan CPO. Dengan terganggunya proses pemucatan pada CPO maka otomatis akan mempengaruhi kualitas dari produksi dan akan mengganggu kesinambungan proses.
Dalam praktek di lapangan sulit untuk mempengaruhi perubahan kadar air terhadap kualitas warna CPO pada proses pemucatan dan pengaruh perubahan kadar air
2.7. Penentuan kadar air terhadap kadar asam lemak bebas (ALB)
Kadar air yang berlebih yang terdapat pada CPO dapat mempengaruhi kadar ALB dalam CPO yaitu semakin besar pula kadar ALB-nya.
2.8. Penentuan kadar air terhadap reaksi enzimatis
Kegiatan enzimatis yang tidak menguntungkan dalam proses pengolahan pangan dapat dihambat atau diberhentikan misalnya dengan pemanasan.
Penurunan kadar air akan sangat besar pengaruhnya terhadap reaksi enzimatis karena pada kondisi air bebas akan membantu difusi enzim dan substratnya.
Pada nilai kadar air rendah kelarutan substrat sangat kecil jumlahnya dan apabila jumlahnya telah habis dihidrolisasis maka reaksinya akan terhenti. Oleh karena itu peningkatan kadar air bebas akan melarutkan substrat yang baru. (Kateren, 1986).
2.9. Jenis-jenis Produksi Kelapa Sawit
Buah kelapa sawit menghasilkan dua jenis minyak. Minyak yang berasal dari daging buah (mesokarp) berwarna merah. Jenis minyak ini dikenal sebagai berikut.
1. Minyak kelapa sawit kasar atau crude palm oil (CPO) 2.
Minyak inti sawit atau palm kernel oil (PKO) Bahan padatan ini dapat dimanfaatkan untuk sumber energy, pupuk, makanan, ternak, dan bahan untuk industry.
Produksi CPO dan PKO bertambah dengan pesat, karena bertambahnya dengan cepat perluasan areal, pertambahan areal tanaman menghasilkan, serta penerapan teknologi maju. Ini mengakibatkan masalah permasalahan hasil dan masalah diversifikasi produk untuk memperluas pasar dan melakukan penyesuaian terhadap keinginan dan permintaan pasar.
Produk kelapa sawit dapat dikelompokkan dalam :
a. Bahan makanan (oleofoo, oleomakanan) b.
Bahan non makanan (oleochemical, oleokimia)
c. Bahan kosmetik dan farmasi (cosmetic farmacy) (Ritonga, 1999).