Adsorpsi Dan Desorpsi Karotenoida Dari Minyak Sawit Mentah (Crude Palm Oil Cpo) Menggunakan Adsorben Garam M-Amberlit Ir 120 Dan Garam M-Polistirena Sulfonat (M=Na, Mg, Ca, Sr Dan Ba)
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan penghasil minyak kelapa sawit mentah (Crude Palm Oil/CPO)
terbesar di dunia dengan produksi sebesar 25,4 juta metrik ton pada tahun 2012, yang sebagian
besar (65%)
masih diekspor sebagai bahan mentah (raw material), dan selebihnya (35%)
digunakan untuk kebutuhan di dalam negeri sebagai bahan baku pembuatan minyak goreng,
margarin, shortening dan biodiesel. Selain itu digunakan juga untuk pembuatan fatty acid, fatty
alcohol dan gliserin yang juga pada akhirnya diekspor (Nurmayanti, 2013).
CPO merupakan salah satu sumber karotenoida alami, yang mengandung 500-700 ppm
karotenoida atau sekitar 0,5-0,7 kg karotenoida per ton CPO (Nwankwere, E.T et al., 2012),
sehingga CPO merupakan sumber provitamin A yang sangat potensial, namun ironisnya,
menurut data Kementerian Kesehatan RI pada tahun 2012, ada sejumlah 1,5 % atau 3,6 juta
orang penduduk Indonesia yang masih menderita penyakit mata karena kekurangan vitamin A,
sehingga karotenoida yang ada dalam CPO tersebut sangat perlu dimanfaatkan. Karotenoida
yang mengandung sekitar 80 persen β-karoten dapat juga berfungsi sebagai antioksidan,
pencegah pertumbuhan sel kanker, pencegah penuaan dini dan meningkatkan kekebalan tubuh.
Selain itu karotenoida ini juga digunakan dalam industri pangan sebagai bahan nutrisi dan bahan
pewarna pangan, dalam industri farmasi sebagai bahan obat-obatan dan dalam industri kosmetik
digunakan sebagai bahan kecantikan (May, 1994). Dari uraian ini jelas bahwa karotenoida
memberikan manfaat yang sangat besar dalam kehidupan manusia, sementara sumbernya
melimpah di dalam negeri sehingga sudah saatnya karotenoida dalam CPO tersebut
dimanfaatkan untuk kepentingan sebesar-besarnya bagi rakyat Indonesia.
Namun kenyataannya bahwa pada proses pengolahan CPO menjadi minyak goreng
diperkirakan sekitar 80 % karotenoida rusak dan terbuang menjadi limbah karena pemakaian
tanah pemucat (bleaching earth) dan proses yang berlangsung pada suhu tinggi (> 240 oC).
(Simone M. Silva., 2013). Oleh karena itu perlu dicari upaya untuk mengambil karotenoida dari
CPO tersebut sebelum diolah lebih lanjut menjadi minyak goreng maupun produk oleokimia
lainnya sehingga karotenoida tersebut tidak terbuang secara percuma.
Berbagai usaha yang telah dilakukan untuk memperoleh karotenoida tersebut dari CPO
antara lain:
a. Metode ekstraksi, yaitu dengan mengekstraksi karotenoida dari minyak sawit didalam
larutan KOH / etanol, dengan menggunakan pelarut campuran petroleum eter dan aseton,
selanjutnya karotenoida dipisahkan secara kolom kromatografi (Sahidin, dkk, 2001).
Pada proses ini bahan baku CPO telah berubah menjadi ester sehingga tidak dapat
digunakan lagi sebagai bahan baku pembuatan minyak goreng. Selain itu ada juga
metode ekstraksi menggunakan CO2 fluida superkritis namun memerlukan energi yang
besar sehingga kurang menguntungkan (Davarnejad, R., et al 2008).
b. Metode distilasi, dilakukan dengan terlebih dahulu mentransesterifikasi CPO menjadi
ester, selanjutnya ester yang terbentuk di distilasi, distilatnya mengandung 30.000 ppm
karotenoida. (Batistella, 1998),
c. Metode teknologi membrane, dalam proses ini etil ester yang mengandung karotenoida
dilewatkan melalui membran polimer (NP 10) dengan tekanan, namun biaya pembuatan
membrane tersebut sangat mahal sehingga dibutuhkan biaya tinggi (Ming, CC, 2009).
d. Metode adsorpsi yaitu metode yang mengggunakan adsorben untuk mendapatkan
karotenoida dari dalam CPO (Baharin, BS, 1998; Serlahwaty, D, 2007; Karlina, 2011; Simone,
2013, Jean Baptiste, BM., et al., 2013; Egbuna, SO, 2014). Pada metode ini karotenoida yang
terkandung dalam CPO akan berinteraksi dengan adsorben yang digunakan untuk mengikat
karotenoida tanpa terjadinya reaksi kimia sehingga CPO yang digunakan tidak berubah secara
kimiawi.
Selain itu proses adsorpsi dapat dilakukan pada suhu kamar sehingga tidak
membutuhkan enegi yang tinggi.
Beberapa jenis adsorban yang pernah digunakan adalah (i) adsorban alami seperti
bentonit, tanah liat, zeolit, dan oksida logam seperti MnO, PbO, CrO, MgO dan CaO. (Jean
Baptiste, BM., et al., 2013 dan Egbuna, S.O, 2014), (ii) adsorban semi sintetis seperti abu sekam
padi, karbon aktif, silika gel, bleaching earth, dan alumina, (iii) bahan adsorben termodifikasi
seperti misalnya zeolit yang dimodifikasi dengan ion-ion logam golongan IA dan IIA, ataupun
logam transisi seperti Fe dan (iv) adsorben sintesis yang umumnya berupa resin berpori tinggi
misalnya kopolimer stirena divinil benzena (diaion HP 20) yang bersifat nonpolar dan
nonionik.(Baharin, BS, 1998). Disamping itu ada juga adsorben sintesis yang dimodifikasi
seperti yang dilaporkan oleh Karlina yaitu dengan memfungsionalisasi polistirena dengan gugus
kalsium sulfonat. Adsorben kalsium polistirena sulfonat tersebut telah digunakan untuk
mengadsorpsi karotenoida dari metilester minyak sawit yang mengandung 3,4 % karotenoida dan
karotenoida yang terserap pada adsorban tersebut didesorpsi menggunakan pelarut n-heksana
menghasilkan konsentrat dengan kandungan karotenoida sebesar 116.000 ppm. (Karlina, 2011).
Tingginya daya adsorpsi pada adsorben kalsium polistirena sulfonat tersebut
diperkirakan disebabkan karena adsorben tersebut mengandung sekaligus gugus nonpolar
(hidrokarbon) yang dapat berinteraksi dengan karotenoida yang bersifat nonpolar dan
gugus polar yaitu adanya logam kalsium yang mempunyai orbital d kosong yang dapat
berinteraksi dengan ikatan rangkap dari karotenoida tersebut. Dalam hal ini densitas
elektron orbital π dari ikatan rangkap karotenoida diberikan kepada orbital d logam
kalsium, sehingga dengan demikian semakin banyak karotenoida yang terikat pada
adsorben tersebut (Shriver, 1999; Nilson, A dan L.G. Peterson, 2008). Interaksi antara
gugus nonpolar dari adsorben dengan karotenoida yang nonpolar dan interaksi antara
gugus polar dari adsorben yaitu logam Ca dengan ikatan rangkap dari karotenoida
tersebut dapat digambarkan pada Gambar 1.1 sebagai berikut.
Gugus nonpolar
Gugus polar
Gambar 1.1 Interaksi antara gugus nonpolar dan gugus polar dari adsorben dengan karotenoida.
Dari uraian tersebut di atas sangatlah menarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang
adsorpsi karotenoida dalam CPO oleh adsorben polistirena sulfonat yang mengandung logamlogam golongan IIA lainnya seperti Mg, Sr dan Ba. Adsorpsi karotenoida ini dipengaruhi oleh
jenis pelarut yang digunakan karena CPO juga mengandung senyawa yang mempunyai ikatan
rangkap seperti gugus oleat yang kemungkinan juga dapat berinteraksi dengan orbital d logam
yang digunakan sehingga terjadi persaingan antara ikatan rangkap karotenoida dan ikatan
rangkap gugus oleat dari CPO terhadap logam tersebut. Oleh karena itu perlu dicari pelarut
sedemikian sehingga CPO yang mengandung gugus oleat besar kelarutannya sementara
karotenoida kurang larut dalam pelarut tersebut sehingga karotenoidanya lebih mudah
berinteraksi dengan orbital d kosong dari logam tersebut. Karotenoida yang terikat kepada
logam tersebut selanjutnya didesorpsi dari adsorben tersebut untuk mendapatkan konsentrat
karotenoida menggunakan pelarut lain yaitu pelarut yang kelarutan karotenoidanya besar.
Disamping itu juga menarik untuk membandingkan adsorban garam polistirena sulfonat
ini dengan adsorban jenis lainnya yang juga mengandung gugus nonpolar dan gugus polar seperti
garam natrium amberlit IR 120. Logam Na pada natrium amberlit 120 tersebut dapat disubstitusi
dengan logam-logam golongan IIA yaitu Mg, Ca, Sr dan Ba, sehingga diperoleh adsorben yang
mirip dengan garam polistirena sulfonat di atas.
1.2 Perumusan Masalah
•
Dalam penelitian ini yang diangkat menjadi permasalahan adalah:
Bagaimana kecenderungan daya adsorpsi garam amberlit (M-amberlit) dan garam
polistirena sulfonat (MPSS) dari (M=Na, Mg, Ca, Sr hingga Ba) dan bagaimana
•
kecenderungan daya desorpsinya untuk mendapatkan konsentrat karotenoida.
Bagaimana pengaruh konsenterasi CPO dalam pelarut yang digunakan terhadap daya
adsorpsi dan desorpsi tersebut
1.3 Tujuan Penelitian
Dalam rangka untuk mendapatkan karotenoida dengan kadar tinggi dari CPO yang
digunakan didalam industri pangan, farmasi dan kosmetik, maka dikembangkan suatu metode
adsorpsi untuk pemisahan karotenoida dari CPO. Dalam kesempatan ini dilakukan sintetis
adsorban garam polistirena sulfonat dan garam amberlit IR 120 dengan M= Mg, Ca, Sr dan Ba.
Selanjutnya digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida dalam CPO dan mendesorpsi
karotenoida tersebut dari adsorben..
1.4 Manfaat Penelitian
.
M-amberlit dan M-PSS yang disintesis sebagai adsorben dipakai untuk mengadsorpsi
karotenoida dalam CPO untuk menghasilkan karotenoida konsentrat. Produk ini dapat digunakan
sebagai bahan pangan, farmasi dan kosmetik, sehingga penelitian ini bermanfaat bagi masyarakat
ilmiah untuk menambah khasanah ilmu pengetahuan serta bagi dunia industri dapat bernilai jual
dan ekonomis pada masa yang akan datang khususnya bagi industri pangan, farmasi, kosmetik,
dan antioksidan.
1.5 Metodologi Penelitian
1.5.1 Ruang lingkup
Ruang lingkup penelitian ini mencakup mulai dari pengambilan bahan mentah CPO dari
pabrik PKS (Pabrik Kelapa Sawit), sampai pada bahan produk konsenterat yang dihasilkan
meliputi beberapa tahapan.
a. Karakterisasi bahan baku (CPO) dan produk konsenterat karotenoida
b. Sintesis adsorben M-amberlit dan M-PSS dan karakterisasinya
c. Proses adsorpsi dan desorpsi karotenoida dari minyak sawit mentah (CPO) dengan
adsorben hasil sintetis.
d. Pengujian produk konsenterat karotenoida serta percobaan yang dilakukan dalam skala
laboratorium sesuai dengan parameter-parameter yang telah ditetapkan dan sesuai dengan
variabel percobaan yang dilakukan.
1.5.2. Variabel Percobaan
Variabel percobaan yang digunakan adalah:
(i)
Jenis adsorban terdiri dari : M-amberlit dan M-PSS (M=Na,Mg,Ca, Sr dan Ba),
(ii)
Jumlah adsorben yaitu: M-amberlit terdiri dari 2, 4, 6, 8, dan 10 gram dan M-PSS
terdiri dari 0,25; 0,50; 1,0; 1,25 dan 1,50 gr adsorban,
(iii)
Konsentrasi karotenoida dalam larutan CPO dengan etanol : pada M-amberlit
terdiri dari 5, 10, 15,20, 25, dan 40 gr CPO dalam 100 ml larutan dan M-PSS
terdiri dari 1,3,5,7,9 gram CPO dalam 15 ml larutan dalam etanol dan
(iv)
adalah Ukuran partikel adsorban terdiri dari: 50 mesh, 100 mesh dan 150 mesh.
1.5.3. Metode
Resin amberlit IR 120 Na dan polistirena sulfonat digunakan sebagai bahan baku untuk
pembuatan adsorban. Adsorban yang disintetis M-amberlit dan MPSS (M=Na, Mg, Ca, Sr dan
Ba) yang digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida pada minyak sawit. Adsorben M-amberlit
dan M-PSS yang dihasilkan dikarakterisasi yaitu : kadar logamnya dengan AAS (Atomic
Absorption Spectrofotometry), uji TL (titik lebur) dengan Melting point apparatus, analisis
spektroskopi FT-IR (Fourier Transform-Infra Red), uji pori-pori dengan uji BET (Brunauer
Emmet Teller), SEM (Scanning Electron Microscopy) dan TEM (Transmission Electron
Microscopy).
Selanjutnya adsorban garam M-amberlit dan garam M-polistirena sulfonat (M = Na, Mg,
Ca, Sr dan Ba) digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida. Kemudian karotenoida yang
teradsorpsi (terserap) pada adsorben tersebut didesorpsi dengan n-heksan. Sumber karotenoida
yang digunakan diambil dari CPO hasil pabrikasi diukur kadar karotenoidanya dengan
Spektrofotometer UV-Vis (Ultra Violet Visible), kadar air, kotoran dan
kandungan asam
lemaknya dianalisis berdasarkan SNI (Standar Nasional Indonesia) minyak sawit No. 01-29012006, dengan GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry). Sedangkan produk
konsenterat karotenoida hasil proses adsorpsi dan desorpsi yang dihasilkan diuji kadar
karotenoidanya dengan Spektrofotometer UV-Visibel. (Porim, 1995).
.
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan penghasil minyak kelapa sawit mentah (Crude Palm Oil/CPO)
terbesar di dunia dengan produksi sebesar 25,4 juta metrik ton pada tahun 2012, yang sebagian
besar (65%)
masih diekspor sebagai bahan mentah (raw material), dan selebihnya (35%)
digunakan untuk kebutuhan di dalam negeri sebagai bahan baku pembuatan minyak goreng,
margarin, shortening dan biodiesel. Selain itu digunakan juga untuk pembuatan fatty acid, fatty
alcohol dan gliserin yang juga pada akhirnya diekspor (Nurmayanti, 2013).
CPO merupakan salah satu sumber karotenoida alami, yang mengandung 500-700 ppm
karotenoida atau sekitar 0,5-0,7 kg karotenoida per ton CPO (Nwankwere, E.T et al., 2012),
sehingga CPO merupakan sumber provitamin A yang sangat potensial, namun ironisnya,
menurut data Kementerian Kesehatan RI pada tahun 2012, ada sejumlah 1,5 % atau 3,6 juta
orang penduduk Indonesia yang masih menderita penyakit mata karena kekurangan vitamin A,
sehingga karotenoida yang ada dalam CPO tersebut sangat perlu dimanfaatkan. Karotenoida
yang mengandung sekitar 80 persen β-karoten dapat juga berfungsi sebagai antioksidan,
pencegah pertumbuhan sel kanker, pencegah penuaan dini dan meningkatkan kekebalan tubuh.
Selain itu karotenoida ini juga digunakan dalam industri pangan sebagai bahan nutrisi dan bahan
pewarna pangan, dalam industri farmasi sebagai bahan obat-obatan dan dalam industri kosmetik
digunakan sebagai bahan kecantikan (May, 1994). Dari uraian ini jelas bahwa karotenoida
memberikan manfaat yang sangat besar dalam kehidupan manusia, sementara sumbernya
melimpah di dalam negeri sehingga sudah saatnya karotenoida dalam CPO tersebut
dimanfaatkan untuk kepentingan sebesar-besarnya bagi rakyat Indonesia.
Namun kenyataannya bahwa pada proses pengolahan CPO menjadi minyak goreng
diperkirakan sekitar 80 % karotenoida rusak dan terbuang menjadi limbah karena pemakaian
tanah pemucat (bleaching earth) dan proses yang berlangsung pada suhu tinggi (> 240 oC).
(Simone M. Silva., 2013). Oleh karena itu perlu dicari upaya untuk mengambil karotenoida dari
CPO tersebut sebelum diolah lebih lanjut menjadi minyak goreng maupun produk oleokimia
lainnya sehingga karotenoida tersebut tidak terbuang secara percuma.
Berbagai usaha yang telah dilakukan untuk memperoleh karotenoida tersebut dari CPO
antara lain:
a. Metode ekstraksi, yaitu dengan mengekstraksi karotenoida dari minyak sawit didalam
larutan KOH / etanol, dengan menggunakan pelarut campuran petroleum eter dan aseton,
selanjutnya karotenoida dipisahkan secara kolom kromatografi (Sahidin, dkk, 2001).
Pada proses ini bahan baku CPO telah berubah menjadi ester sehingga tidak dapat
digunakan lagi sebagai bahan baku pembuatan minyak goreng. Selain itu ada juga
metode ekstraksi menggunakan CO2 fluida superkritis namun memerlukan energi yang
besar sehingga kurang menguntungkan (Davarnejad, R., et al 2008).
b. Metode distilasi, dilakukan dengan terlebih dahulu mentransesterifikasi CPO menjadi
ester, selanjutnya ester yang terbentuk di distilasi, distilatnya mengandung 30.000 ppm
karotenoida. (Batistella, 1998),
c. Metode teknologi membrane, dalam proses ini etil ester yang mengandung karotenoida
dilewatkan melalui membran polimer (NP 10) dengan tekanan, namun biaya pembuatan
membrane tersebut sangat mahal sehingga dibutuhkan biaya tinggi (Ming, CC, 2009).
d. Metode adsorpsi yaitu metode yang mengggunakan adsorben untuk mendapatkan
karotenoida dari dalam CPO (Baharin, BS, 1998; Serlahwaty, D, 2007; Karlina, 2011; Simone,
2013, Jean Baptiste, BM., et al., 2013; Egbuna, SO, 2014). Pada metode ini karotenoida yang
terkandung dalam CPO akan berinteraksi dengan adsorben yang digunakan untuk mengikat
karotenoida tanpa terjadinya reaksi kimia sehingga CPO yang digunakan tidak berubah secara
kimiawi.
Selain itu proses adsorpsi dapat dilakukan pada suhu kamar sehingga tidak
membutuhkan enegi yang tinggi.
Beberapa jenis adsorban yang pernah digunakan adalah (i) adsorban alami seperti
bentonit, tanah liat, zeolit, dan oksida logam seperti MnO, PbO, CrO, MgO dan CaO. (Jean
Baptiste, BM., et al., 2013 dan Egbuna, S.O, 2014), (ii) adsorban semi sintetis seperti abu sekam
padi, karbon aktif, silika gel, bleaching earth, dan alumina, (iii) bahan adsorben termodifikasi
seperti misalnya zeolit yang dimodifikasi dengan ion-ion logam golongan IA dan IIA, ataupun
logam transisi seperti Fe dan (iv) adsorben sintesis yang umumnya berupa resin berpori tinggi
misalnya kopolimer stirena divinil benzena (diaion HP 20) yang bersifat nonpolar dan
nonionik.(Baharin, BS, 1998). Disamping itu ada juga adsorben sintesis yang dimodifikasi
seperti yang dilaporkan oleh Karlina yaitu dengan memfungsionalisasi polistirena dengan gugus
kalsium sulfonat. Adsorben kalsium polistirena sulfonat tersebut telah digunakan untuk
mengadsorpsi karotenoida dari metilester minyak sawit yang mengandung 3,4 % karotenoida dan
karotenoida yang terserap pada adsorban tersebut didesorpsi menggunakan pelarut n-heksana
menghasilkan konsentrat dengan kandungan karotenoida sebesar 116.000 ppm. (Karlina, 2011).
Tingginya daya adsorpsi pada adsorben kalsium polistirena sulfonat tersebut
diperkirakan disebabkan karena adsorben tersebut mengandung sekaligus gugus nonpolar
(hidrokarbon) yang dapat berinteraksi dengan karotenoida yang bersifat nonpolar dan
gugus polar yaitu adanya logam kalsium yang mempunyai orbital d kosong yang dapat
berinteraksi dengan ikatan rangkap dari karotenoida tersebut. Dalam hal ini densitas
elektron orbital π dari ikatan rangkap karotenoida diberikan kepada orbital d logam
kalsium, sehingga dengan demikian semakin banyak karotenoida yang terikat pada
adsorben tersebut (Shriver, 1999; Nilson, A dan L.G. Peterson, 2008). Interaksi antara
gugus nonpolar dari adsorben dengan karotenoida yang nonpolar dan interaksi antara
gugus polar dari adsorben yaitu logam Ca dengan ikatan rangkap dari karotenoida
tersebut dapat digambarkan pada Gambar 1.1 sebagai berikut.
Gugus nonpolar
Gugus polar
Gambar 1.1 Interaksi antara gugus nonpolar dan gugus polar dari adsorben dengan karotenoida.
Dari uraian tersebut di atas sangatlah menarik untuk mempelajari lebih lanjut tentang
adsorpsi karotenoida dalam CPO oleh adsorben polistirena sulfonat yang mengandung logamlogam golongan IIA lainnya seperti Mg, Sr dan Ba. Adsorpsi karotenoida ini dipengaruhi oleh
jenis pelarut yang digunakan karena CPO juga mengandung senyawa yang mempunyai ikatan
rangkap seperti gugus oleat yang kemungkinan juga dapat berinteraksi dengan orbital d logam
yang digunakan sehingga terjadi persaingan antara ikatan rangkap karotenoida dan ikatan
rangkap gugus oleat dari CPO terhadap logam tersebut. Oleh karena itu perlu dicari pelarut
sedemikian sehingga CPO yang mengandung gugus oleat besar kelarutannya sementara
karotenoida kurang larut dalam pelarut tersebut sehingga karotenoidanya lebih mudah
berinteraksi dengan orbital d kosong dari logam tersebut. Karotenoida yang terikat kepada
logam tersebut selanjutnya didesorpsi dari adsorben tersebut untuk mendapatkan konsentrat
karotenoida menggunakan pelarut lain yaitu pelarut yang kelarutan karotenoidanya besar.
Disamping itu juga menarik untuk membandingkan adsorban garam polistirena sulfonat
ini dengan adsorban jenis lainnya yang juga mengandung gugus nonpolar dan gugus polar seperti
garam natrium amberlit IR 120. Logam Na pada natrium amberlit 120 tersebut dapat disubstitusi
dengan logam-logam golongan IIA yaitu Mg, Ca, Sr dan Ba, sehingga diperoleh adsorben yang
mirip dengan garam polistirena sulfonat di atas.
1.2 Perumusan Masalah
•
Dalam penelitian ini yang diangkat menjadi permasalahan adalah:
Bagaimana kecenderungan daya adsorpsi garam amberlit (M-amberlit) dan garam
polistirena sulfonat (MPSS) dari (M=Na, Mg, Ca, Sr hingga Ba) dan bagaimana
•
kecenderungan daya desorpsinya untuk mendapatkan konsentrat karotenoida.
Bagaimana pengaruh konsenterasi CPO dalam pelarut yang digunakan terhadap daya
adsorpsi dan desorpsi tersebut
1.3 Tujuan Penelitian
Dalam rangka untuk mendapatkan karotenoida dengan kadar tinggi dari CPO yang
digunakan didalam industri pangan, farmasi dan kosmetik, maka dikembangkan suatu metode
adsorpsi untuk pemisahan karotenoida dari CPO. Dalam kesempatan ini dilakukan sintetis
adsorban garam polistirena sulfonat dan garam amberlit IR 120 dengan M= Mg, Ca, Sr dan Ba.
Selanjutnya digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida dalam CPO dan mendesorpsi
karotenoida tersebut dari adsorben..
1.4 Manfaat Penelitian
.
M-amberlit dan M-PSS yang disintesis sebagai adsorben dipakai untuk mengadsorpsi
karotenoida dalam CPO untuk menghasilkan karotenoida konsentrat. Produk ini dapat digunakan
sebagai bahan pangan, farmasi dan kosmetik, sehingga penelitian ini bermanfaat bagi masyarakat
ilmiah untuk menambah khasanah ilmu pengetahuan serta bagi dunia industri dapat bernilai jual
dan ekonomis pada masa yang akan datang khususnya bagi industri pangan, farmasi, kosmetik,
dan antioksidan.
1.5 Metodologi Penelitian
1.5.1 Ruang lingkup
Ruang lingkup penelitian ini mencakup mulai dari pengambilan bahan mentah CPO dari
pabrik PKS (Pabrik Kelapa Sawit), sampai pada bahan produk konsenterat yang dihasilkan
meliputi beberapa tahapan.
a. Karakterisasi bahan baku (CPO) dan produk konsenterat karotenoida
b. Sintesis adsorben M-amberlit dan M-PSS dan karakterisasinya
c. Proses adsorpsi dan desorpsi karotenoida dari minyak sawit mentah (CPO) dengan
adsorben hasil sintetis.
d. Pengujian produk konsenterat karotenoida serta percobaan yang dilakukan dalam skala
laboratorium sesuai dengan parameter-parameter yang telah ditetapkan dan sesuai dengan
variabel percobaan yang dilakukan.
1.5.2. Variabel Percobaan
Variabel percobaan yang digunakan adalah:
(i)
Jenis adsorban terdiri dari : M-amberlit dan M-PSS (M=Na,Mg,Ca, Sr dan Ba),
(ii)
Jumlah adsorben yaitu: M-amberlit terdiri dari 2, 4, 6, 8, dan 10 gram dan M-PSS
terdiri dari 0,25; 0,50; 1,0; 1,25 dan 1,50 gr adsorban,
(iii)
Konsentrasi karotenoida dalam larutan CPO dengan etanol : pada M-amberlit
terdiri dari 5, 10, 15,20, 25, dan 40 gr CPO dalam 100 ml larutan dan M-PSS
terdiri dari 1,3,5,7,9 gram CPO dalam 15 ml larutan dalam etanol dan
(iv)
adalah Ukuran partikel adsorban terdiri dari: 50 mesh, 100 mesh dan 150 mesh.
1.5.3. Metode
Resin amberlit IR 120 Na dan polistirena sulfonat digunakan sebagai bahan baku untuk
pembuatan adsorban. Adsorban yang disintetis M-amberlit dan MPSS (M=Na, Mg, Ca, Sr dan
Ba) yang digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida pada minyak sawit. Adsorben M-amberlit
dan M-PSS yang dihasilkan dikarakterisasi yaitu : kadar logamnya dengan AAS (Atomic
Absorption Spectrofotometry), uji TL (titik lebur) dengan Melting point apparatus, analisis
spektroskopi FT-IR (Fourier Transform-Infra Red), uji pori-pori dengan uji BET (Brunauer
Emmet Teller), SEM (Scanning Electron Microscopy) dan TEM (Transmission Electron
Microscopy).
Selanjutnya adsorban garam M-amberlit dan garam M-polistirena sulfonat (M = Na, Mg,
Ca, Sr dan Ba) digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida. Kemudian karotenoida yang
teradsorpsi (terserap) pada adsorben tersebut didesorpsi dengan n-heksan. Sumber karotenoida
yang digunakan diambil dari CPO hasil pabrikasi diukur kadar karotenoidanya dengan
Spektrofotometer UV-Vis (Ultra Violet Visible), kadar air, kotoran dan
kandungan asam
lemaknya dianalisis berdasarkan SNI (Standar Nasional Indonesia) minyak sawit No. 01-29012006, dengan GC-MS (Gas Chromatography-Mass Spectrometry). Sedangkan produk
konsenterat karotenoida hasil proses adsorpsi dan desorpsi yang dihasilkan diuji kadar
karotenoidanya dengan Spektrofotometer UV-Visibel. (Porim, 1995).
.