Analisis Kadar Asam Lemak Bebas (ALB) Minyak CPO (Crude Palm Oil) Pada Vacum Dryer dan Tangki Timbun Secara Volumetri
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.KELAPA SAWIT
2.1.1. Sejarah Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elais Guinensis JAQC) adalah tanaman berkeping satu yang termasuk dalam
familia palmae. Nama genus Elais berasal dari bahasa yunani yaitu Elaeis atau minyak,
sedangkan nama species Guinensis berasal dari kata Guinea, yaitu tempat dimana seorang
ahli bernama Jaqcuin menemukan tanaman sawit pertama kali di pantai Guinea.
Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik pada daerah beriklim tropis dengan curah
hujan 200mm/tahun dan kisaran suhu 22-32 . Dimana daerah penanaman kelapa sawit di
Indonesia adalah daerah Jawa Barat (Lebak dan Teangerang). Lampung, Riau, Sumatera
Barat, Sumatera Utara, dan Aceh. Negara penghasil kelapa sawit selain Indonesia adalah
Malaysia, Amerika Tengah, dan Nigeria. (Ketaren, 2005).
Kelapa Sawit bukanlah tanaman asli Indonesia. Tanaman ini dimasukkan pertama kali
dari Afrika, ditanam di kebun raya Bogor. Percobaan banyak dilakukan di berbagai tempat di
Jawa maupun di Sumatera. Di Sumatera Selatan misalnya ditanam di Muara Enim (1869), di
Musi (1878), di Belitung (1890), dan lain lain. Semuanya dilaporkan tumbuh dengan baik
namun belum ada yang mulai membuka perkebunan secara komersil.
2.1.2. Jenis - Jenis Kelapa Sawit
Buah kelapa sawit menghasilkan dua jenis minyak.Minyak yang berasal dari daging buah
berwarna merah.Jenis minyak ini dikenal sebagai minyak kelapa sawit kasar atau crude palm
oil (CPO). Sedangkan minyak yang kedua berasal dari inti kelapa sawit,tidak berwarna,
dikenal sebagai minyak inti kelapa sawit atau palm kernel oil (PKO). Minyak yang kedua ini
komposisi kimia dan warnanya hampir sama dengan minyak kelapa nyiur. Disamping itu
minyak buah kelapa sawit juga menghasilkan bahan padatan yang berupa sabut, cangkang
(tempurung), dan tandan buah kosong
memisahkan sludge dari minyak dengan
Universitas Sumatera Utara
memanfaatkan prinsip perbedaan berat jenis (minyak berada di bagian atas). Minyak bersih
akan dialirkan ke top oil tank, sedakelapa sawit. Bahan padatan ini dapat dimanfaatkan untuk
sumber energi, pupuk, makanan ternak, dan bahan untuk industri.
Produksi CPO dan PKO bertambah dengan pesat, karena bertambahnya dengan cepat
perluasan areal, pertambahan areal tanaman, serta penerapan teknologi maju.Ini
mengakibatkan masalah pemasaran hasil dan masalah pengendalian atau pemanfaatan
limbah. Pemasaran minyak sawit dan minyak inti sawit akan menimbulkan kejenuhan pasar,
maka perlu dilakukan diserfikasi produk untuk memperluas pasar dan melakukan
penyesuaian keinginan dan permintaan pasar.
Keunggulan minyak sawit selain tersusun dari asam lemak tidak jenuh, juga
mengandung beta karoten
atau pro - vitamin A yang sangat diperlukan dalam proses
metabolism dalam tubuh manusia dan sebagai antioksidan, dan pro-vitamin E (tokoferol dan
tokotrienol), selain berperan dalam metabolisme dan untuk kesehatan.
Produk
kelapa
sawit
dapat
dikelompokkan
dalam
:
bahan
makanan
(oleofood,oleomakanan), bahan non-makanan (oleochemical), dan bahan kosmetika dan
farmasi (cosmetic & pharmacy).
2.1.3. Minyak Sawit
Sebagai minyak atau lemak, minyak sawit adalah suatu trigliserida, yaitu senyawa gliserol
dengan asam lemak. Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit
termasuk golongan minyak asam oleat-linoleat. Minyak sawit berwarna merah jingga karena
kandungan karotenoida (terutama β-karotena), berkonsistensi setengah padat pada suhu
kamar (konsistensi dan titik lebur banyak ditentukan oleh kadar ALB-nya), dan dalam
keadaan segar dan kadar asam lemak bebas yang rendah, bau dan rasanya cukup enak.
Minyak sawit terdiri atas berbagai trigliserida dengan rantai asam lemak yang berbeda
- beda. Panjang rantai adalah antara 14 - 20 atom karbon. Dengan demikian sifat minyak
sawit ditentukan oleh perbandingan dan komposisi trigliserida tersebut.
Universitas Sumatera Utara
Jumlah asam jenuh dengan tak jenuh dalam minyak sawit hamper sama.Komponen utama
adalah asam palmitat dan oleat. Selain mengandung karotenoida 500 - 700 ppm (diantaranya
β-karotena 54,4 %) juga mengandung sterol ± 300 ppm (diantaranya kolesterol 4%, βsitosterol 63%), tokoferol 500-800 ppm, dan fosfatida 500 - 1000 ppm. Kesemua zat
tersabunkan tersebut hanya 0,3% dari minyak sawit.
Kadar tokoferol tersebut bergantung pada kehati-hatian perlakuan dalam pengolahan;
minyak yang berkadar ALB tinggi biasanya kadar tokoferolnya lebih rendah. Trigliserida
minyak sawit hanya mengandung sedikit ikatan asam lemak tak jenuh majemuk (polyunsturated), juga minyak sawit mengandung tokoferol sehingga agak tahan terhadap oksidasi.
(Soepadiyo Mangoensoekarjo, 2003)
2.1.3.1. Komposisi kimia Minyak Kelapa Sawit
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80% perikarp dan 20% buah yang dilapisi dengan
kulit yang tipis, kadar minyak dalam pericarp sekitar 34-40%. Minyak kelapasawit
merupakan lemak semi padat yang mempunyai komposisi yang tetatp. Rata-rata komposisi
asam lemak minyak kelapa sawit dapat dilihat pada table dibawah ini:
Asam Lemak
Minyak Kelapa Sawit (%)
Minyak Inti Sawit (%)
Asam kaprilat
-
3-4
Asam kaproat
-
3-7
Asam laurat
-
46-52
Asam miristat
1,1-2,5
14-17
Asam palmitate
40-46
6,5-9
Asam stearate
3,6-4,7
1-2,5
Asam oleat
39-45
13-19
Asam linoleat
7-11
0,5-2
Tabel 2.1.3.1 Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti kelapa sawit
Universitas Sumatera Utara
2.2. Pengolahan Minyak Kelapa Sawit
2.2.1. Penimbangan dan Sortasi
Pengangkutan TBS dari kebun ke pabrik menggunakan truk atau trailer yang ditarik dengan
wheel tractor. Setiap truk atau trailer yang tiba di pabrik harus ditimbang di Toledo
(timbangan) saat memuat TBS (brutto) dan sesudah menurunkan atau membongkar (tarra).
Selisih timbangan berisi dan kosong merupakan berat TBS yang akan diolah.Tempat
penerimaan buah berfungsi untuk mengetahui jumlah TBS yang diterima dan sebagai tempat
penimbunan TBS sebelum diolah. Tandan buah segar yang sudah ditimbang langsung
dimasukkan kedalam loading ramp dan storage ramp. Setiap bay dari loading ramp dapat
menampung TBS sebanyak 8 ton. Di dalam bays, TBS dibersihkan dari pasir dan kotoran
lainnya dengan cara disiram air dari atas. Cara ini dilakukan untuk menjaga mutu dan
mengurangi keausan alat - alat pengolahan. (Selardi Sastrosayono, 2003)
Berdasarkan perhitungan rendemen dan penilaian mutu, keadaan TBS yang masuk ke
pabrik harus diperiksa dan disortasi. Sortasi dilakukan pada setiap kebun dengan cara
menentukan satu truk sebagai sampel yang mewakili seluruh TBS dari kebun asal. Sortasi
dilakukan sesuai dengan criteria panen yang dibagi dalam fraksifraksi dari fraksi 0 (buah
sangat mentah atau apkir) hingga fraksi 7 (tandan kosong atau tandan buah). Selain itu, perlu
dicatat banyaknya brondolan dan kotoran. ( Sunarko, 2009 )
2.2.2. Perebusan (Sterilisasi)
Perebusan merupakan proses pengolahan mekanis terhadap tandan buah sawit. Terpasang 3
buah unit Vertical Sterilizer kapasitas masing-masing 25 ton yang di kontrol secara interlock
melalui Cylinder Hydraulic dan valve menggunakan control Pneumatic. Control system
menggunakan unit PLC dan untuk berkomunikasi (menginput variable yang di perlukan)
antara mesin dengan operator terdapat piranti HMI yang terpasang panel panel kontrol.
Universitas Sumatera Utara
Untuk merebus buah digunakan uap air dengan tekanan 2,6 -3,0 Kg/cm2 . Lama
waktu proses perebusan berkisar 74 – 80 menit.
Berikut ini beberapa tujuan sterilisasi tandan buah sawit.
1. Mematikan enzim yang merupakan katalisator dalam reaksi penguraian minyak
menjadi asam lemak bebas dan gliserin.
2. Mengkoagulasikan zat putih telur yang terdapat dalam daging buah agar tidak
terikut bersama minyak kasar dari hasil pengempaan, karena bias menimbulkan
emulsi.
3. Menguraikan zat lendir dengan cara hidrolisis. Lendir biasanya akan menyulitkan
pemisahan air dengan minyak dalam klarifikasi.
4. Melunakkan daging buah untuk mempermudah pengadukan di ketel dan
mempermudah buah lepas dari tandan saat proses penebahan.
5. Meregangkan inti sawit dari cangkangnya untuk mempermudah pemecahan biji di
cracker.
6. Menurunkan kadar air daging buah, sehingga memperlancar proses pengepresan
dan memperbaiki proses penjernihan minyak.
Suhu dan lamanya perebusan tergantung pada mutu tandan yang akan diolah. Jika TBS
relatif matang, waktu perebusan akan menjadi lebih singkat.Sebaliknya, jika TBS relatif
mentah, waktu perebusan akan lebih lama bila berlangsung pada suhu yang sama.Umumnya
proses perebusan dilakukan menggunakan system tiga puncak (triple peak). Artinya tiga kali
menaikkan tekanan dan dua kali membuang air kondensast selama proses perebusan
berlangsung. Keuntungan memakai system tiga puncak ini diantaranya persentase buah tidak
membrondol lebih kecil, kehilangan minyak dalam ampas lebih kecil, dan proses klarifikasi
minyak lebih baik. (Sunarko, 2009)
Universitas Sumatera Utara
2.2.3. Pelepasan Buah
Tandan buah yang telah direbus dimasukkan ke dalam mesin pelepas buah (thresser). Mesin
pelepas buah ini berbentuk drum berdiameter 2 m, panjang 2,5 - 4,25 m dan berputar 25 - 30
putaran permenit. Tandan buah akan terbanting ke dinding sehingga terlepas dari tandannya.
Tandan akan terpental ke luar dan buah akan ke luar dari mesin melalui kisi-kisi, kemudian
jatuh ke uliran yang akan membawanya ke stasiun pengadukan (digester). Tandan yang sudah
kosong melalui konveyor dibawa ke alat pengabuan (incinerator) untuk diabukan. Abunya
dikumpulkan dan dapat digunakan sebagai pupuk kalium bagi tanaman. (Setymidjaja, 2006).
Pada penebahan yang sempurna tidak ada buah yang masih melekat pada tandan
kosong (kecuali kalau akibat tandan sakit atau kurang rebus). Penebah sekaligus bertindak
sebagai
pengumpan ke bejana
peremas. Muatan bejana peremas harus dijaga konstan
dantetap penuh. Oleh karena itu kapasitas dan jam kerja penebahan di atur seimbang dengan
kapasitas penebahan.
Kehilangan minyak karena penebahan dapt terjadi karena penyerapan minyak oleh
tangkai tandan kosong, akibat pengumpanan yang tidak teratur sehingga buah bersinggungan
dengan TBK. Juga akibat penumpukan tandan yang terlalu banyak di atas talang pengumpan,
sehingga tandan yang tertindih paling bawah akan terperas minyaknya dan terserap oleh
tangkai tandan. Kehilangan lain adalah minyak dalam buah dalam TBK, akibat penebahan
yang tidak sempurna karena pengumpanan yang tidak teratur, selain tandan kurang rebus dan
tandan sakit atau abnormal. Perebusan yang sempurna ditandai dengan buah yang mudah
lepas jika tandan dijatuhkan ke lantai. Dengan cara yang sama dapat ditandai penebahan yang
tak sempurna. (Soepadiyo Mangoensoekarjo, 2003)
Universitas Sumatera Utara
2.2.4. Pengadukan (Digester)
Buah yang sudah terpisah dari tandannya dimasukkan ke dalam mesin digestor. Bentuk mesin
ini berupa ketel yang berdinding dua lapis. Setiap dinding dipisahkan oleh suatu ruang .
Ruang antara dua dinding diberi uap panas yang bertekanan 3 atm. Uap panas berfungsi
untuk memanaskan buah yang ada di ruang dalam trom Buah di dalam digester akan diaduk
dan dilumatkan sedemikian rupa oleh pisau-pisau yang saling bergesekan. Daging buah akan
terpecah dan terlepas dari bijinya. Proses pengadukan ini berlangsung selama 20 menit pada
suhu sekitar 95º C. Pemanasan menyebabkan sel-sel minyak membuka dan mengembang.
Karena itu, jaga agar suhu di dalam digester konsisten di bawah 100º C. Jika suhu mencapai
100º C atau lebih, minyak dan air akan bersatu membentuk emulsi yang menyulitkan saat
proses pemisahan minyak.
Berikut ini beberapa hal yang harus diperhatikan dalam proses pengadukan.
1. Pelumatan buah harus berjalan baik. Ditandai dengan buah lepas dari biji secara
sempurna.
2. Hasil adukan tidak boleh terlalu lumat seperti bubur.
3. Serat-serat buah harus masih terlihat jelas.
4. Minyak yang terbentuk dalam ketel adukan harus dikeluarkan.
5. Suhu massa buah diupayakan lebih rendah dari 90º C.
6. Ketel adukan harus selalu penuh atau sedikitnua harus berisi tiga perempat adukan.
7. Waktu pelumatan dalam digester 20-25 menit. (Sunarko, 2009)
2.2.5. Pengempaan (Pressing)
Pengempaan bertujuan untuk mengambil minyak dari buah secara bertahap dengan bantuan
pisau pelempar dari ketel adukan. Alat yang digunakan dalam proses ini disebut screw press,
yakni alat penekan yang berputar berlawanan arah. Massa buah akan tertekan ke ujung screw
Universitas Sumatera Utara
dan minyak akan keluar melalui dinding silinder yang berlubang. Minyak hasil pengempaan
ditampung di sebuah talang (crude oil tank) melalui saringan getar (vibrating screen) dan
dipompakan ke stasiun pemurnian (klarifikasi). Biji dan serabut yang berbentuk gumpalan
diteruskan ke cake breaker conveyor dan dipisahkan di pericarper. Biji dikirim ke tempat
penampungan biji (nut silo), sedangkan serabut (fibre) dikirim ke ketel uap sebagai bahan
bakar. (Sunarko,2009)
Selama proses pengempaan berlangsung, air panas ditambahkan ke dalam screw
press. Hal ini bertujuan untuk pengenceran (dilution) sehingga massa bubur buah yang
dikempa tidak terlalu rapat. Jika massa bubur buah terlalu rapat maka akan dihasilkan cairan
dengan viskositas tinggi yang akan menyulitkan proses pemisahan sehingga akan
mempertinggi kehilangan minyak. Jumlah penambahan air berkisar 1015% dari berat TBS
yang diolah dengan temperature air sekitar 90º C. Proses pengempaan akan menghasilkan
minyak kasar dengan kadar 50% minyak, 42% air, dan 8% zat padat. Alat pengempa yang
biasa digunakan dilingkungan PKS perkebunan besar berupa screw press dengan kapasitas
olah 15-17 ton TBS per jam per unit dengan putaran screw 11-12 rpm. Lubang-lubang
dinding press cage dibatasi maksimum 4 mm agar minyak yang dihasilkan tidak banyak
kotoran. Celah antara sliding cone dan press cage dibatasi maksimum 6 mm agar kehilangan
minyak yang terbawa oleh ampas bisa ditekan serendah mungkin. (Iyung pahan,2006)
2.2.6. Pemurnian (Klarifikasi)
Proses ini bertujuan untuk memurnikan minyak dengan cara memisahkan air dan kotoran
yang terkandung dalam minyak kasar (crude oil ) hasil ekstraksi. Secara teori, proses
pemisahan minyak dari air dan kotoran berdasarkan perbedaan berat jenis.
Universitas Sumatera Utara
Instalasi pemurnian dengan tahapannya sebagai berikut.
1. Continuous settling tank
Minyak yang berada dalam tangki ini masih bercampur dengan lumpur, air, dan
kotoran lainnya (sludge). Continuous settling tank berfungsi untungkan sludge
dialirkan ke sludge tank.
2. Top Oil Tank
Top oil tank berfungsi untuk mengendapkan kotoran sebagai bak penampungan
sebelum minyak masuk ke oil purifier. Temperatur tangki ini mencapai 90 - 95º C
sehingga air akan menguap.
3. Oil Purifier
Proses ini merupakan pembersihan lanjutan berdasarkan perbedaan berat jenis dan
gaya sentrifugal. Dengan kecepatan mencapai 7500 rpm, kotoran dan air yang berat
jenisnya lebih berat daripada minyak akan berada di bagian luar. Selanjutnya, minyak
akan keluar melalui vakum dryer.
4. Vacuum Dryer
Vacum dryer digunakan untuk memisahkan air dengan minyak dengan cara
penguapan hampa. Uap air yang terkandung dalam minyak akan terhisap pada
tekanan atmosfir. Uap air yang terhisap akan dibuang ke atmosfir. Air akan menguap
sebesar 0,25-0,30 % , dibawah pelampung terdapat Toper spindle untuk mengatur
minyak yang disalurkan kedalam bejana vacum dryer sehingga kehampaan dalam
vakum dryer tetap 76 cmHg. Kemudian melalui nozzel, minyak akan disemburkan
kedalam bejana sehingga penguapan air akan lebih sempurna.
Untuk menjaga
keseimbangan minyak masuk dan keluar dari bejana digunakan float valve dibagian
bawah bejana. Pada proses ini bertujuan untuk mendapatkan minyak (CPO) dengan
kandungan air 0,1%.
Universitas Sumatera Utara
5. Sludge Tank
Sludge yang keluar dari continuous tank masih mengandung minyak. Karena itu,
perlu diolah lagi untuk diambil minyaknya melalui pemanasan pada suhu 90 - 95º C
agar viskositas sludge menurun. Proses ini berlangsung di dalam sludge tank.
6. Sludge Separator dan Vet Pit
Sludge yang keluar dari sludge centrifuge masih mengandung minyak, sehingga harus
dimasukkan ke dalam sludge
separator untuk diambil minyaknya. Minyak hasil
pemisahan sludge separator akan masuk ke dalam reclained tank, lalu masuk kembali
ke continuous settling tank. Sludge ini bersama air pencuci
mesin centrifuge
dikumpulkan di dalam vet pit untuk dipisahkan dan diambil minyaknya. (Sunarko,
2009)
2.3. Penimbunan Minyak Kelapa Sawit
Sejalan dengan makin meningkatnya luas areal perkebunan kelapa sawit, produksi minyak
sawit semakin lama semakin meningkat. Penyimpanan dan penanganan selama transpotasi
minyak sawit yang kurang baik dapat mengakibatkan terjadinya kontaminasi baik oleh
logam maupun bahan lain sehingga akan menurunkan kualitas minyak sawit.
Pengawasan mutu minyak sawit selama penyimpanan, transportasi, dan penimbunan
perlu dilakukan dengan ketat untuk mencegah terjadinya penurunan mutu minyak sawit.
Salah satu cara yang dapat ditempuh adalah dengan membuat
standarisasi prosedur
penyimpanan, transportasi darat, dan penimbunan minyak sawit. Standarisasi ini bertujuan
untuk mencegah kontaminasi dan penurunan kualitas
minyak sawit.
Minyak produksi
sebelum diangkut ketempat konsumen ditimbun dalam tangki timbun. Minyak yang masuk
kedalam tangki timbun suhunya 40 – 50ºC. Titik leleh minyak sawit ± 40ºC, sehingga untuk
mempermudah pengeluaran minyak dari tangki maka untuk maksud tersebut diprtahankan
agar suhu minyak bertahan diatas titik leleh. Selama penyimpanan terjadi peningkatan kadar
Universitas Sumatera Utara
asam lemak bebas (ALB) yang disebabkan terjadinya proses autokatalitik yang dipercepat
oleh panas. (Naibaho M, 1987).
Tangki penimbunan minyak dipakai sebagai penampungan atau penimbunan minyak
produksi dan pengukuran minyak produksi harian. Alat ini terdiri deri tangka berbentuk
silinder yang didalamnya dilengkapi dengan pipa pemanas berbentuk spiral, dan pada bagian
atas terdapat lubang untuk pengukuran dan lubang penguapan air.
Tangki penimbunan
minyak sawit memiliki kapasitas antara 500-3000 ton. Selama penimbunan ini dapat terjadi
perusakan mutu, baik peningkatan ALB maupun peningkatan oksidasi.
Persyaratan penimbunan yang baik adalah :
1. Kebersihan tangki dijaga, khususnya terhadap kotoran dan air
2. Jangan mencampur minyak berkadar ALB tinggi atau minyak kotor dengan minyak
berkadar ALB rendah atau bersih
3. Membersihkan tangki dan memeriksa pipa-pipa uap pemanas, tutup tangki, dan alatalat pengukur.
4. Memelihara suhu sekitar 40°C
5. Pipa pemasukan minyak harus terbenam ujungnya dibawah permukaan minyak
6. melapisi dinding tangki dengan damar epoksi (hanya untuk minyak sawit bermutu
tinggi). (Mangoensoekarjo, 2003)
2.4. Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak adalah trigliserida, atau triasilgliserol, kedua istilah ini berarti “triester
dari gliserol”. Perbedaan antara suatu minyak dan suatu minyak bersifat sebarang: pada
temperature kamar lemak berbentuk padat dan minyak bersifat cair. Sebagian besar gliserida
pada hewan adalah lemak, sedangkan gliserida dalam tumbuhan cendrung adalah
minyak.Rumus molekulnya dikenal sebagai C3H5(COOH)3 jika gugus alkil adalah sama,
Universitas Sumatera Utara
minyak dan lemak merupakan senyawa organik yang sangat penting terdapat dalam makanan,
karena dapat langsung dicerna dalam tubuh manusia sebagai sumber energi. Minyak dan
lemak tidak hanya dikenal sebagai sumber makanan bagi manusia, tapi merupakan bahan
baku lilin, margarin, deterjen, kosmetik, obatobatan dan bahan pelumas, yang tentunya diolah
dengan proses yang berbeda. Minyak dan lemak dibedakan berdasarkan titik lelehnya.
Minyak merupakan cairan pada suhu kamar, sedangkan lemak membeku berupa padatan atau
semipadatan. Perbedaan I
ni tidak begitu mencolok, tergantung keadaan alam dan iklim
tempat minyak dan lemak berada. (Sudarmadji, 1989)
Trigliserida atau gliserol yang terbentuk dari asam lemak jenuh dengan rantai yang
panjang memiliki titik didih atau titik cair lebih tinggi dari asam-asam lemak jenuh rantai
pendek. Demikian juga dengan asam-asam lemak tak jenuh.Titik cair asam-asam lemak yang
terdapat dalam minyak dan lemak ditampilkan pada tabel 2.4.
Jenis
Asam
Lemak
Jumlah
Atom C
Nama Umum dan Rumus Kimia
Titik Cair ºC
4
Asam butirat (C3H7COOH)
-7,9
Asam
6
Asam Kaproat (C5H11COOH)
-3,4
Lemak
8
Asam kapriat (C7H15COOH)
16,7
Jenuh
12
Asam laurat (C11H23COOH)
44,2
14
Asam miristat (C13H27COOH)
54,4
16
Asam palmitat (C15H31COOH)
62,9
18
Asam stearat (C17H35COOH)
69,9
Tabel 2.4. Titik cair berbagai asam lemak pada minyak dan lemak
Universitas Sumatera Utara
2.5.
Sifat fisika dan kimia lemak dan minyak
2.5.1. Sifat fisika lemak dan minyak
Lemak dan minyak meskipun sama dalam struktur kimianya, menunjukan keragaman yang
besar dalam sifat-sifat fisiknya:
1. Sifat fisika yang paling jelas adalah tidak larut dalam air. Hal ini disebabkan oleh
adanya asam lemak berantai karbon panjang dan tidak adanya gugus gugus polar.
2. Viskositas lemak dan minyak cair biasanya bertambah dengan bertambahnya panjang
rantai karbon, berkurang dengan naiknya suhu dan berkurang dengan tidak jenuhnya
rantai karbon. Minyak kastor jauh lebih kental daripada sebagian besar lainnya karena
adanya gugus hidroksil pada salah satu dari komponen asam lemaknya.
3. Minyak dan lemak lebih padat dalam keadaan padat daripada dalam keadaan cair.
Berat jenisnya lebih tinggi untuk trigliserida dengan berat molekul rendah dan
trigliserida yang tidak jenuh. Berat jenis menurun dengan bertambahnya suhu.
4. Lemak adalah campuran trigliserida dalam bentuk padatan yang terdiri dari suhu fase
padat dan fase cair. Kristal dari fase padat terpisah dan dengan tekanan
menggunting/memisah yang cocok, dapat bergerak sendiri lepas dari Kristal lainnya.
Jadi lemak mempunyai struktur seperti benda padat plastik. Karena jumlah benda
padat dalam lemak berubah-ubah menurut suhu, demikian juga sifat-sifat plastisnya
“kisaran plastis” dari lemak adalah kisaran suhu dimana lemak bersifat pada plastis.
Pada umumnya, lemak bersifat seperti plastik bila kandungan padat antara 10% dan
50%.Sifat-sifat plastik dari lemak digunakan dalam beberapa bahan pangan, misalnya
pengoles dan pengempuk.
5. Oleh karena lemak dan minyak adalah campuran trigliserida, titik cairnya tidak tetap.
Titik cair lemak dan minyak ditentukan oleh beberapa faktor. Makin pendek rantai
asam lemak makin rendah titik cair trigliserida itu. Cara-cara penyebaran asam-asam
lemak dalam suatu lemak juga mempengaruhi titik cairnya.
Universitas Sumatera Utara
6. Titik cair kristal suatu lemak dapat berbeda-beda berdasarkan dua mekanisme utama.
Pertama karena heterogenitas kristal-kristal. Karena lemak dan minyak merupakan
campuran trigliserida , maka komposisi trigliserida Kristal lemak juga dapat berbedabeda. Pada umumnya, pendingan lemak cair secara cepat akan menghasilkan Kristal
yang terdiri dari campuran trigliserida. Kristal semacam itu mencair pada suhu lebih
rendah daripada Kristal lemak yang lebih homogen. Kedua, oleh karena bentuk
polimorfik yang berbeda-beda. Trigliserida murni dapat memiliki beberapa bentuk
Kristal, yaitu menunjukkan polimorfisme. Masing-masing bentuk dapat ditandai titik
cair, berat jenis, panas laten, dan stabilitasnya masing-masing dan juga bentukbentuk
lain. Bentuk yang paling stabil mempunyai titik cair, berat jenis dan panas laten
tertinggi.
2.5.2. Sifat kimia lemak dan minyak
Dalam reaksi hidrolisasi minyak atau lemak akan dirubah menjadi asam lemak bebas dan
gliserol. Reaksi hidrolisasi yang dapat menyebabkan kerusakan lemak atau minyak terjadi
karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak atau lemak tersebut. Reaksi ini akan
mengakibatkan ketengikan hidrolisa yang menghasilkan flavor dan bau tengik pada minyak
tersebut.
a. Hidrolisa
Proses hidrolisa yang disengaja biasanya dilakukan dengan penambahan sejumlah
basa. Proses ini dikenal dengan proses penyabunan. Proses penyabunan ini banyak
digunakan dalam industri. Minyak atau lemak dalam ketel pertama-tama dipanasi
dengan pipa uap dan selanjutnya ditambahkan alkali (NaOH), sehingga terjadi reaksi
penyabunan. Sabun yang terbentuk dapat diambil dari lapisan teratas pada larutan
yang merupakan campuran dari larutan alkali, sabun dan gliserol. Dari larutan ini
dapat dihasilkan gliserol yang melalui penyulingan.
Universitas Sumatera Utara
b. Oksidasi
Proses oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan
minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik
pada minyak dan lemak.. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida
dan hidroperoksida, tingkat selanjutnya ialah terurainya asam-asam lemak diserrtai
dengan konversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton, serta asam-asam lemak
bebas terbentuk oleh aldehid bukan oleh peroksida. Jadi, kenaikan peroksida value
atau PV hanya indicator dan peringatan bahwa minyak sebentar lagi akan berubah
tengik.
c. Hidrogenasi
Proses hidrogenasi sebagai suatu proses industri bertujuan untuk menjenuhkan ikatan
rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. Reaksi hidrogenasi
ini dilakukan dengan menggunakan hydrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel
sebagai katalisator. Setelah proses hidrogenasi selesai, minyak didinginkan dan
katalisator dipisahkan dengan cara penyaringan. Hasilnya adalah minyak yang bersifat
plastic atau keras. Tergantung pada derajat kejenuhannya.
Reaksi pada proses
hidrogenasi terjadi pada permukaan katalis yang mengakibatkan reaksi antara
molekul-molekul minyak dengan gas hydrogen. Hidrogen akan diikat oleh asam
lemak yang tidak jenuh, yaitu pada ikatan rangkap, membentuk radikal kompleks
antara hydrogen, nikel dan asam lemak tak jenuh. Setelah terjadi penguraian nikel dan
asam lemak, akan dihasilkan suatu tingkat kejenuhan yang lebih tinggi. Radikal asam
lemak dapat terus bereaksi dengan hidrogen membentuk asam lemak yang jenuh.
Nikel merupakan katalis yang sering digunakan dalam proses hidrogenasi. Sedangkan
palladium dan platina jarang dipergunakan . Hal ini disebabkan nikel lebih ekonomis
dan effesien
daripada logam lainnya. Untuk keperluan minyak makan, sebelum
Universitas Sumatera Utara
dilakukan hidrogenasi, minyak harus bebas dari sabun, kering dan mempunyai
kandungan asam lemak bebas dan kandungan posfatida yang rendah.
d. Esterifikasi
Proses esterifikasi bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak, dari trigliserida
dalam bentuk ester. Proses esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang
disebut interefikasi
atau pertukaran ester yang didasarkan atas prinsip trans-
esterifikasi friedel-craft. Dengan menggunakan prinsip reaksi inihidrokarbon rantai
pendek dalam asam lemak seperti asam butirat dan asam kaproat yang menyebabkan
bau tidak enak, dapat ditukar dengan rantai panjang yang bersifat tidak menguap.
(Ketaren, 1986)
Dalam teknologi makanan, lemak dan minyak memegang peranan yang penting.
Karena lemak dan minyak memiliki titik didih yang tinggi sekitar (200ºC) maka biasa
dipergunakan untuk menggoreng makanan sehingga bahan yang digoreng akan
kehilangan sebagian besar air yang dikandung dan menjadi kering. (Sudarmadji,
1989).
2.6. Asam Lemak
Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak baik
yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Asam ini adalah asam karboksilat yang mempunyai
rantai karbon panjang dengan rumus umum RCOOH. Dimana R adalah rantai karbon yang
jenuh atau yang tidak jenuh yang terdiri atas 4-24 atom karbon. Rantai karbon yang jenuh
ialah rantai karbon yang tidak mempunyai ikatan rangkap. Pada umumnya semua lemak
mempunyai jumlah atom karbon genap. Asam lemak yang paling banyak didapati pada
hampir semua lipid adalah asam-asam dengan jumlah atom C sebanyak 12-18 buah, baik
yang jenuh maupun tidak jenuh. Asam linoleat dan linolenat terdapat banyak sekali dalam
minyak yang berasal dari tumbuhan. Lemak yang mengandung asam-asam lemak jenuh
Universitas Sumatera Utara
mempunyai titik cair tinggi dan pada temperatur kamar merupakan zat padat, sedangkan yang
mengandung asam-asam tak jenuh merupakan minyak. Asam karboksilat yang diperoleh dari
hidrolisis suatu lemak atau minyak, yang disebut asam lemak, umumnya mempunyai rantai
hidrokarbon panjang dan tidak bercabang. Lemak dan minyak sering kali diberi nama
tristearin, dan tripalmitat dari gliserol disebut tripalmitin. Kebanyakan lemak dan minyak
yang terdapat dalam alam merupakan trigliserida campuran, artinya ketiga bagian asam
lemak dari gliserida tidak sama. Minyak dan lemak dapat juga diberi nama dengan cara yang
biasa dipakai untuk penanaman suatu ester. (Ketaren, 1986)
Asam Lemak
Jumlah
Atom C
Minyak Sawit(%)
Minyak Inti Sawit (%)
Asam lemak jenuh
Oktanoat
Dekanoat
Laurat
Miristat
Palmitat
Stearat
8
10
12
14
16
18
1
1-2
32-40
7,4-10
2-4
3-7
41-55
14-19
6-10
1-4
Asam lemak tak jenuh
Oleat
Linoleat
Linolenat
18
18
18
38-50
5-14
1
10-20
1-5
1-5
Tabel 2.6. Komposisi asam lemak minyak sawit
2.6.1. Asam lemak bebas (Free Fatty Acid)
Tingginya asam lemak bebas mengakibatkan rendemen minyak turun. Untuk itu perlu
dilakukan usaha pencegahan agar tidak terbentuknya asam lemak bebas pada minyak sawit
secara cepat. Kenaikan kadar ALB disebabkan karena adanya reaksi hidrolisa pada minyak.
Asam lemak bebas terbentuk karena adanya kegiatan enzim lipase yang terkandung dalam
buah sawit dan berfungsi untuk memecahkan lemak atau minyak menjadi asam lemak atau
Universitas Sumatera Utara
gliserol. Asam lemak bebas dalam jumlah besar akan terikut dalam minyak dan akan
menurunkan mutu minyak.
Kenaikan kadar ALB ditentukan mulai saat tandan dipanen sampai diolah di pabrik.
Dalam pelaksanaan pemanenan perlu diperhatikan beberapa criteria tertentu, sebab tujuan
panen kelapa sawit adalah memperoleh produksi yang baik dengan rendemen minyak yang
tinggi. Maka criteria panen yang menyangkut matang panen, cara dan alat panen, rotasi dan
system panen serta mutu panen harus diikuti. (Setyawibawa, 1996)
Kandungan ALB naik dengan semakin tingginya jumlah brondolan. Hal ini sesuai
dengan peneliti terdahulu bahwa ALB naik secara linier dengan bertambahnya tingkat
kematangan buah. Dilain pihak tidak terdapat perbedaan dalam kandungan minyak.
Pembentukan dan pelepasan ALB terutama palmitat dan oleat akan sangat mempengaruhi
kualitas minyak sawit, dengan demikian usaha untuk mendapatkan minyak sawit bebas dari
ALB akan terus ditingkatkan. Pembentukan ALB dikatalis oleh enzim lipase yang terdapat
dalam sel mesokrap atau yang berasal dari luar sel seperti dihasilkan oleh bakteri maupun
kapang. Buah sawit mengandung lipase yang sangat aktif dan hanya baru bekerja mengurai
minyak menjadi asam lemak dan gliserol bila struktur dari buah terganggu. Lipase masih
aktif walaupun suhu diturunkan dibawah 15º C tetapi kegiatannya dapat dimatikan pada suhu
tinggi (di atas 55º C).
Minyak sawit dari buah matang yang segar mengandung sedikitnya 0,1% asam
lemak, tetapi pada buah yang luka atau memar ALB dapat meningkat sampai 50% dalam
beberapa jam. Kenaikan yang cepat dapat terjadi pada 15 menit pertama, kemudian menjadi
lambat. Kerusakan fisik akan penundaan panen dan penimbunan buah pada loading ramp
akan meningkatkan jumlah buah luka, memar ataupun
rusak sehingga merangsang
bekerjanya enzim lipase dan sebagai akibatnya ALB akan meningkat. (Sinaga, 1995)
Universitas Sumatera Utara
2.7. Faktor-faktor yang mempengaruhi kandungan Asam Lemak Bebas dalam CPO
2.7.1. Pemanenan buah sawit yang tidak tepat waktu
Pemanenan pada waktu yang tepat merupakan salah satu usaha untuk menekan kadar asam
lemak bebas sekaligus menaikkan rendemen minyak. Pemetikan buah sawit sesaat sebelum
matang (saat proses biokimia dalam buah belum sempurna) menghasilkan gliserida sehingga
mengakibatkan terbentuknya asam lemak bebas dalam minyak sawit. Sedangkan , pemetikan
setelah batas tepat panen yang ditandai dengan buah berjatuhan dan menyebabkan pelukaan
pada buah yang lainnya akan menstimuler penguraian enzimatis pada buah sehingga kadar
asam lemak bebas meningkat. Untuk itulah pemanenan tandan buah segar (TBS) harus
dikaitkan dengan kriteria matang panen sehingga dihasilkan minyak sawit yang berkualitas
tinggi.
2.7.2. Buah terlambat diolah
Pembentukan ALB lebih banyak terjadi dilapangan. Pembentukan ALB di lapangan sangat
ditentukan oleh dua faktor utama, yaitu perlakuan buah akibat perlakuan yang dialaminya
selama pengumpulan dan pengangkutan di pabrik, serta waktu berselang antara saat
pemotongan tandan dan saat mulai diolah. Kerusakan mutu dapat terjadi selama penimbunan
buah yang terlalu lama terutama masalah kenaikan ALB.
2.7.3. Proses hidrolisa selama pemrosesan di pabrik
Peningkatan kadar asam lemak bebas juga dapat terjadi ada proses hidrolisa di pabrik. Pada
proses tersebut terjadi pebguraian kimiawi yang dibantu oleh air dan berlangsung pada
kondisi suhu tertentu. Air panas dan uap air pada suhu tertentu merupakan bahan pembantu
dalam proses pengolahan. Akan tetapi proses yang kurang cermat mengakibatkan efek
Universitas Sumatera Utara
samping yang tidak diinginkan, mutu minyak menurun sebab air pada kondisi tertentu bukan
membantu proses pengolahan tetapi malah menurunkan mutu minyak. (Naibaho, 1989)
2.8. Standar Mutu
Standar mutu merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak yang bermutu baik.
Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu yaitu: kandungan air dan kotoran dalam
minyak, kandungan asam lemak bebas, warna, dan bilangan peroksida.
Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1% dan
kotoran lebih kecil dari 0,01%. Kandungan asam lemak bebas serendah mungkin (± 2%),
bilangan peroksida dibawah 2, bebas dari warna merah dan kuning (harus berwarna) tidak
berwarna hijau, jernih, dan kandungan logam berat serendah mungkin dari logam ion logam.
(ketaren, 1986)
NO
1
2
3
Karakteristik
Kadar asam lemak bebas (%)
Kadar Air (%)
Kadar kotoran (%)
Batasan
TINJAUAN PUSTAKA
2.1.KELAPA SAWIT
2.1.1. Sejarah Kelapa Sawit
Kelapa sawit (Elais Guinensis JAQC) adalah tanaman berkeping satu yang termasuk dalam
familia palmae. Nama genus Elais berasal dari bahasa yunani yaitu Elaeis atau minyak,
sedangkan nama species Guinensis berasal dari kata Guinea, yaitu tempat dimana seorang
ahli bernama Jaqcuin menemukan tanaman sawit pertama kali di pantai Guinea.
Kelapa sawit dapat tumbuh dengan baik pada daerah beriklim tropis dengan curah
hujan 200mm/tahun dan kisaran suhu 22-32 . Dimana daerah penanaman kelapa sawit di
Indonesia adalah daerah Jawa Barat (Lebak dan Teangerang). Lampung, Riau, Sumatera
Barat, Sumatera Utara, dan Aceh. Negara penghasil kelapa sawit selain Indonesia adalah
Malaysia, Amerika Tengah, dan Nigeria. (Ketaren, 2005).
Kelapa Sawit bukanlah tanaman asli Indonesia. Tanaman ini dimasukkan pertama kali
dari Afrika, ditanam di kebun raya Bogor. Percobaan banyak dilakukan di berbagai tempat di
Jawa maupun di Sumatera. Di Sumatera Selatan misalnya ditanam di Muara Enim (1869), di
Musi (1878), di Belitung (1890), dan lain lain. Semuanya dilaporkan tumbuh dengan baik
namun belum ada yang mulai membuka perkebunan secara komersil.
2.1.2. Jenis - Jenis Kelapa Sawit
Buah kelapa sawit menghasilkan dua jenis minyak.Minyak yang berasal dari daging buah
berwarna merah.Jenis minyak ini dikenal sebagai minyak kelapa sawit kasar atau crude palm
oil (CPO). Sedangkan minyak yang kedua berasal dari inti kelapa sawit,tidak berwarna,
dikenal sebagai minyak inti kelapa sawit atau palm kernel oil (PKO). Minyak yang kedua ini
komposisi kimia dan warnanya hampir sama dengan minyak kelapa nyiur. Disamping itu
minyak buah kelapa sawit juga menghasilkan bahan padatan yang berupa sabut, cangkang
(tempurung), dan tandan buah kosong
memisahkan sludge dari minyak dengan
Universitas Sumatera Utara
memanfaatkan prinsip perbedaan berat jenis (minyak berada di bagian atas). Minyak bersih
akan dialirkan ke top oil tank, sedakelapa sawit. Bahan padatan ini dapat dimanfaatkan untuk
sumber energi, pupuk, makanan ternak, dan bahan untuk industri.
Produksi CPO dan PKO bertambah dengan pesat, karena bertambahnya dengan cepat
perluasan areal, pertambahan areal tanaman, serta penerapan teknologi maju.Ini
mengakibatkan masalah pemasaran hasil dan masalah pengendalian atau pemanfaatan
limbah. Pemasaran minyak sawit dan minyak inti sawit akan menimbulkan kejenuhan pasar,
maka perlu dilakukan diserfikasi produk untuk memperluas pasar dan melakukan
penyesuaian keinginan dan permintaan pasar.
Keunggulan minyak sawit selain tersusun dari asam lemak tidak jenuh, juga
mengandung beta karoten
atau pro - vitamin A yang sangat diperlukan dalam proses
metabolism dalam tubuh manusia dan sebagai antioksidan, dan pro-vitamin E (tokoferol dan
tokotrienol), selain berperan dalam metabolisme dan untuk kesehatan.
Produk
kelapa
sawit
dapat
dikelompokkan
dalam
:
bahan
makanan
(oleofood,oleomakanan), bahan non-makanan (oleochemical), dan bahan kosmetika dan
farmasi (cosmetic & pharmacy).
2.1.3. Minyak Sawit
Sebagai minyak atau lemak, minyak sawit adalah suatu trigliserida, yaitu senyawa gliserol
dengan asam lemak. Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit
termasuk golongan minyak asam oleat-linoleat. Minyak sawit berwarna merah jingga karena
kandungan karotenoida (terutama β-karotena), berkonsistensi setengah padat pada suhu
kamar (konsistensi dan titik lebur banyak ditentukan oleh kadar ALB-nya), dan dalam
keadaan segar dan kadar asam lemak bebas yang rendah, bau dan rasanya cukup enak.
Minyak sawit terdiri atas berbagai trigliserida dengan rantai asam lemak yang berbeda
- beda. Panjang rantai adalah antara 14 - 20 atom karbon. Dengan demikian sifat minyak
sawit ditentukan oleh perbandingan dan komposisi trigliserida tersebut.
Universitas Sumatera Utara
Jumlah asam jenuh dengan tak jenuh dalam minyak sawit hamper sama.Komponen utama
adalah asam palmitat dan oleat. Selain mengandung karotenoida 500 - 700 ppm (diantaranya
β-karotena 54,4 %) juga mengandung sterol ± 300 ppm (diantaranya kolesterol 4%, βsitosterol 63%), tokoferol 500-800 ppm, dan fosfatida 500 - 1000 ppm. Kesemua zat
tersabunkan tersebut hanya 0,3% dari minyak sawit.
Kadar tokoferol tersebut bergantung pada kehati-hatian perlakuan dalam pengolahan;
minyak yang berkadar ALB tinggi biasanya kadar tokoferolnya lebih rendah. Trigliserida
minyak sawit hanya mengandung sedikit ikatan asam lemak tak jenuh majemuk (polyunsturated), juga minyak sawit mengandung tokoferol sehingga agak tahan terhadap oksidasi.
(Soepadiyo Mangoensoekarjo, 2003)
2.1.3.1. Komposisi kimia Minyak Kelapa Sawit
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80% perikarp dan 20% buah yang dilapisi dengan
kulit yang tipis, kadar minyak dalam pericarp sekitar 34-40%. Minyak kelapasawit
merupakan lemak semi padat yang mempunyai komposisi yang tetatp. Rata-rata komposisi
asam lemak minyak kelapa sawit dapat dilihat pada table dibawah ini:
Asam Lemak
Minyak Kelapa Sawit (%)
Minyak Inti Sawit (%)
Asam kaprilat
-
3-4
Asam kaproat
-
3-7
Asam laurat
-
46-52
Asam miristat
1,1-2,5
14-17
Asam palmitate
40-46
6,5-9
Asam stearate
3,6-4,7
1-2,5
Asam oleat
39-45
13-19
Asam linoleat
7-11
0,5-2
Tabel 2.1.3.1 Komposisi asam lemak minyak kelapa sawit dan minyak inti kelapa sawit
Universitas Sumatera Utara
2.2. Pengolahan Minyak Kelapa Sawit
2.2.1. Penimbangan dan Sortasi
Pengangkutan TBS dari kebun ke pabrik menggunakan truk atau trailer yang ditarik dengan
wheel tractor. Setiap truk atau trailer yang tiba di pabrik harus ditimbang di Toledo
(timbangan) saat memuat TBS (brutto) dan sesudah menurunkan atau membongkar (tarra).
Selisih timbangan berisi dan kosong merupakan berat TBS yang akan diolah.Tempat
penerimaan buah berfungsi untuk mengetahui jumlah TBS yang diterima dan sebagai tempat
penimbunan TBS sebelum diolah. Tandan buah segar yang sudah ditimbang langsung
dimasukkan kedalam loading ramp dan storage ramp. Setiap bay dari loading ramp dapat
menampung TBS sebanyak 8 ton. Di dalam bays, TBS dibersihkan dari pasir dan kotoran
lainnya dengan cara disiram air dari atas. Cara ini dilakukan untuk menjaga mutu dan
mengurangi keausan alat - alat pengolahan. (Selardi Sastrosayono, 2003)
Berdasarkan perhitungan rendemen dan penilaian mutu, keadaan TBS yang masuk ke
pabrik harus diperiksa dan disortasi. Sortasi dilakukan pada setiap kebun dengan cara
menentukan satu truk sebagai sampel yang mewakili seluruh TBS dari kebun asal. Sortasi
dilakukan sesuai dengan criteria panen yang dibagi dalam fraksifraksi dari fraksi 0 (buah
sangat mentah atau apkir) hingga fraksi 7 (tandan kosong atau tandan buah). Selain itu, perlu
dicatat banyaknya brondolan dan kotoran. ( Sunarko, 2009 )
2.2.2. Perebusan (Sterilisasi)
Perebusan merupakan proses pengolahan mekanis terhadap tandan buah sawit. Terpasang 3
buah unit Vertical Sterilizer kapasitas masing-masing 25 ton yang di kontrol secara interlock
melalui Cylinder Hydraulic dan valve menggunakan control Pneumatic. Control system
menggunakan unit PLC dan untuk berkomunikasi (menginput variable yang di perlukan)
antara mesin dengan operator terdapat piranti HMI yang terpasang panel panel kontrol.
Universitas Sumatera Utara
Untuk merebus buah digunakan uap air dengan tekanan 2,6 -3,0 Kg/cm2 . Lama
waktu proses perebusan berkisar 74 – 80 menit.
Berikut ini beberapa tujuan sterilisasi tandan buah sawit.
1. Mematikan enzim yang merupakan katalisator dalam reaksi penguraian minyak
menjadi asam lemak bebas dan gliserin.
2. Mengkoagulasikan zat putih telur yang terdapat dalam daging buah agar tidak
terikut bersama minyak kasar dari hasil pengempaan, karena bias menimbulkan
emulsi.
3. Menguraikan zat lendir dengan cara hidrolisis. Lendir biasanya akan menyulitkan
pemisahan air dengan minyak dalam klarifikasi.
4. Melunakkan daging buah untuk mempermudah pengadukan di ketel dan
mempermudah buah lepas dari tandan saat proses penebahan.
5. Meregangkan inti sawit dari cangkangnya untuk mempermudah pemecahan biji di
cracker.
6. Menurunkan kadar air daging buah, sehingga memperlancar proses pengepresan
dan memperbaiki proses penjernihan minyak.
Suhu dan lamanya perebusan tergantung pada mutu tandan yang akan diolah. Jika TBS
relatif matang, waktu perebusan akan menjadi lebih singkat.Sebaliknya, jika TBS relatif
mentah, waktu perebusan akan lebih lama bila berlangsung pada suhu yang sama.Umumnya
proses perebusan dilakukan menggunakan system tiga puncak (triple peak). Artinya tiga kali
menaikkan tekanan dan dua kali membuang air kondensast selama proses perebusan
berlangsung. Keuntungan memakai system tiga puncak ini diantaranya persentase buah tidak
membrondol lebih kecil, kehilangan minyak dalam ampas lebih kecil, dan proses klarifikasi
minyak lebih baik. (Sunarko, 2009)
Universitas Sumatera Utara
2.2.3. Pelepasan Buah
Tandan buah yang telah direbus dimasukkan ke dalam mesin pelepas buah (thresser). Mesin
pelepas buah ini berbentuk drum berdiameter 2 m, panjang 2,5 - 4,25 m dan berputar 25 - 30
putaran permenit. Tandan buah akan terbanting ke dinding sehingga terlepas dari tandannya.
Tandan akan terpental ke luar dan buah akan ke luar dari mesin melalui kisi-kisi, kemudian
jatuh ke uliran yang akan membawanya ke stasiun pengadukan (digester). Tandan yang sudah
kosong melalui konveyor dibawa ke alat pengabuan (incinerator) untuk diabukan. Abunya
dikumpulkan dan dapat digunakan sebagai pupuk kalium bagi tanaman. (Setymidjaja, 2006).
Pada penebahan yang sempurna tidak ada buah yang masih melekat pada tandan
kosong (kecuali kalau akibat tandan sakit atau kurang rebus). Penebah sekaligus bertindak
sebagai
pengumpan ke bejana
peremas. Muatan bejana peremas harus dijaga konstan
dantetap penuh. Oleh karena itu kapasitas dan jam kerja penebahan di atur seimbang dengan
kapasitas penebahan.
Kehilangan minyak karena penebahan dapt terjadi karena penyerapan minyak oleh
tangkai tandan kosong, akibat pengumpanan yang tidak teratur sehingga buah bersinggungan
dengan TBK. Juga akibat penumpukan tandan yang terlalu banyak di atas talang pengumpan,
sehingga tandan yang tertindih paling bawah akan terperas minyaknya dan terserap oleh
tangkai tandan. Kehilangan lain adalah minyak dalam buah dalam TBK, akibat penebahan
yang tidak sempurna karena pengumpanan yang tidak teratur, selain tandan kurang rebus dan
tandan sakit atau abnormal. Perebusan yang sempurna ditandai dengan buah yang mudah
lepas jika tandan dijatuhkan ke lantai. Dengan cara yang sama dapat ditandai penebahan yang
tak sempurna. (Soepadiyo Mangoensoekarjo, 2003)
Universitas Sumatera Utara
2.2.4. Pengadukan (Digester)
Buah yang sudah terpisah dari tandannya dimasukkan ke dalam mesin digestor. Bentuk mesin
ini berupa ketel yang berdinding dua lapis. Setiap dinding dipisahkan oleh suatu ruang .
Ruang antara dua dinding diberi uap panas yang bertekanan 3 atm. Uap panas berfungsi
untuk memanaskan buah yang ada di ruang dalam trom Buah di dalam digester akan diaduk
dan dilumatkan sedemikian rupa oleh pisau-pisau yang saling bergesekan. Daging buah akan
terpecah dan terlepas dari bijinya. Proses pengadukan ini berlangsung selama 20 menit pada
suhu sekitar 95º C. Pemanasan menyebabkan sel-sel minyak membuka dan mengembang.
Karena itu, jaga agar suhu di dalam digester konsisten di bawah 100º C. Jika suhu mencapai
100º C atau lebih, minyak dan air akan bersatu membentuk emulsi yang menyulitkan saat
proses pemisahan minyak.
Berikut ini beberapa hal yang harus diperhatikan dalam proses pengadukan.
1. Pelumatan buah harus berjalan baik. Ditandai dengan buah lepas dari biji secara
sempurna.
2. Hasil adukan tidak boleh terlalu lumat seperti bubur.
3. Serat-serat buah harus masih terlihat jelas.
4. Minyak yang terbentuk dalam ketel adukan harus dikeluarkan.
5. Suhu massa buah diupayakan lebih rendah dari 90º C.
6. Ketel adukan harus selalu penuh atau sedikitnua harus berisi tiga perempat adukan.
7. Waktu pelumatan dalam digester 20-25 menit. (Sunarko, 2009)
2.2.5. Pengempaan (Pressing)
Pengempaan bertujuan untuk mengambil minyak dari buah secara bertahap dengan bantuan
pisau pelempar dari ketel adukan. Alat yang digunakan dalam proses ini disebut screw press,
yakni alat penekan yang berputar berlawanan arah. Massa buah akan tertekan ke ujung screw
Universitas Sumatera Utara
dan minyak akan keluar melalui dinding silinder yang berlubang. Minyak hasil pengempaan
ditampung di sebuah talang (crude oil tank) melalui saringan getar (vibrating screen) dan
dipompakan ke stasiun pemurnian (klarifikasi). Biji dan serabut yang berbentuk gumpalan
diteruskan ke cake breaker conveyor dan dipisahkan di pericarper. Biji dikirim ke tempat
penampungan biji (nut silo), sedangkan serabut (fibre) dikirim ke ketel uap sebagai bahan
bakar. (Sunarko,2009)
Selama proses pengempaan berlangsung, air panas ditambahkan ke dalam screw
press. Hal ini bertujuan untuk pengenceran (dilution) sehingga massa bubur buah yang
dikempa tidak terlalu rapat. Jika massa bubur buah terlalu rapat maka akan dihasilkan cairan
dengan viskositas tinggi yang akan menyulitkan proses pemisahan sehingga akan
mempertinggi kehilangan minyak. Jumlah penambahan air berkisar 1015% dari berat TBS
yang diolah dengan temperature air sekitar 90º C. Proses pengempaan akan menghasilkan
minyak kasar dengan kadar 50% minyak, 42% air, dan 8% zat padat. Alat pengempa yang
biasa digunakan dilingkungan PKS perkebunan besar berupa screw press dengan kapasitas
olah 15-17 ton TBS per jam per unit dengan putaran screw 11-12 rpm. Lubang-lubang
dinding press cage dibatasi maksimum 4 mm agar minyak yang dihasilkan tidak banyak
kotoran. Celah antara sliding cone dan press cage dibatasi maksimum 6 mm agar kehilangan
minyak yang terbawa oleh ampas bisa ditekan serendah mungkin. (Iyung pahan,2006)
2.2.6. Pemurnian (Klarifikasi)
Proses ini bertujuan untuk memurnikan minyak dengan cara memisahkan air dan kotoran
yang terkandung dalam minyak kasar (crude oil ) hasil ekstraksi. Secara teori, proses
pemisahan minyak dari air dan kotoran berdasarkan perbedaan berat jenis.
Universitas Sumatera Utara
Instalasi pemurnian dengan tahapannya sebagai berikut.
1. Continuous settling tank
Minyak yang berada dalam tangki ini masih bercampur dengan lumpur, air, dan
kotoran lainnya (sludge). Continuous settling tank berfungsi untungkan sludge
dialirkan ke sludge tank.
2. Top Oil Tank
Top oil tank berfungsi untuk mengendapkan kotoran sebagai bak penampungan
sebelum minyak masuk ke oil purifier. Temperatur tangki ini mencapai 90 - 95º C
sehingga air akan menguap.
3. Oil Purifier
Proses ini merupakan pembersihan lanjutan berdasarkan perbedaan berat jenis dan
gaya sentrifugal. Dengan kecepatan mencapai 7500 rpm, kotoran dan air yang berat
jenisnya lebih berat daripada minyak akan berada di bagian luar. Selanjutnya, minyak
akan keluar melalui vakum dryer.
4. Vacuum Dryer
Vacum dryer digunakan untuk memisahkan air dengan minyak dengan cara
penguapan hampa. Uap air yang terkandung dalam minyak akan terhisap pada
tekanan atmosfir. Uap air yang terhisap akan dibuang ke atmosfir. Air akan menguap
sebesar 0,25-0,30 % , dibawah pelampung terdapat Toper spindle untuk mengatur
minyak yang disalurkan kedalam bejana vacum dryer sehingga kehampaan dalam
vakum dryer tetap 76 cmHg. Kemudian melalui nozzel, minyak akan disemburkan
kedalam bejana sehingga penguapan air akan lebih sempurna.
Untuk menjaga
keseimbangan minyak masuk dan keluar dari bejana digunakan float valve dibagian
bawah bejana. Pada proses ini bertujuan untuk mendapatkan minyak (CPO) dengan
kandungan air 0,1%.
Universitas Sumatera Utara
5. Sludge Tank
Sludge yang keluar dari continuous tank masih mengandung minyak. Karena itu,
perlu diolah lagi untuk diambil minyaknya melalui pemanasan pada suhu 90 - 95º C
agar viskositas sludge menurun. Proses ini berlangsung di dalam sludge tank.
6. Sludge Separator dan Vet Pit
Sludge yang keluar dari sludge centrifuge masih mengandung minyak, sehingga harus
dimasukkan ke dalam sludge
separator untuk diambil minyaknya. Minyak hasil
pemisahan sludge separator akan masuk ke dalam reclained tank, lalu masuk kembali
ke continuous settling tank. Sludge ini bersama air pencuci
mesin centrifuge
dikumpulkan di dalam vet pit untuk dipisahkan dan diambil minyaknya. (Sunarko,
2009)
2.3. Penimbunan Minyak Kelapa Sawit
Sejalan dengan makin meningkatnya luas areal perkebunan kelapa sawit, produksi minyak
sawit semakin lama semakin meningkat. Penyimpanan dan penanganan selama transpotasi
minyak sawit yang kurang baik dapat mengakibatkan terjadinya kontaminasi baik oleh
logam maupun bahan lain sehingga akan menurunkan kualitas minyak sawit.
Pengawasan mutu minyak sawit selama penyimpanan, transportasi, dan penimbunan
perlu dilakukan dengan ketat untuk mencegah terjadinya penurunan mutu minyak sawit.
Salah satu cara yang dapat ditempuh adalah dengan membuat
standarisasi prosedur
penyimpanan, transportasi darat, dan penimbunan minyak sawit. Standarisasi ini bertujuan
untuk mencegah kontaminasi dan penurunan kualitas
minyak sawit.
Minyak produksi
sebelum diangkut ketempat konsumen ditimbun dalam tangki timbun. Minyak yang masuk
kedalam tangki timbun suhunya 40 – 50ºC. Titik leleh minyak sawit ± 40ºC, sehingga untuk
mempermudah pengeluaran minyak dari tangki maka untuk maksud tersebut diprtahankan
agar suhu minyak bertahan diatas titik leleh. Selama penyimpanan terjadi peningkatan kadar
Universitas Sumatera Utara
asam lemak bebas (ALB) yang disebabkan terjadinya proses autokatalitik yang dipercepat
oleh panas. (Naibaho M, 1987).
Tangki penimbunan minyak dipakai sebagai penampungan atau penimbunan minyak
produksi dan pengukuran minyak produksi harian. Alat ini terdiri deri tangka berbentuk
silinder yang didalamnya dilengkapi dengan pipa pemanas berbentuk spiral, dan pada bagian
atas terdapat lubang untuk pengukuran dan lubang penguapan air.
Tangki penimbunan
minyak sawit memiliki kapasitas antara 500-3000 ton. Selama penimbunan ini dapat terjadi
perusakan mutu, baik peningkatan ALB maupun peningkatan oksidasi.
Persyaratan penimbunan yang baik adalah :
1. Kebersihan tangki dijaga, khususnya terhadap kotoran dan air
2. Jangan mencampur minyak berkadar ALB tinggi atau minyak kotor dengan minyak
berkadar ALB rendah atau bersih
3. Membersihkan tangki dan memeriksa pipa-pipa uap pemanas, tutup tangki, dan alatalat pengukur.
4. Memelihara suhu sekitar 40°C
5. Pipa pemasukan minyak harus terbenam ujungnya dibawah permukaan minyak
6. melapisi dinding tangki dengan damar epoksi (hanya untuk minyak sawit bermutu
tinggi). (Mangoensoekarjo, 2003)
2.4. Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak adalah trigliserida, atau triasilgliserol, kedua istilah ini berarti “triester
dari gliserol”. Perbedaan antara suatu minyak dan suatu minyak bersifat sebarang: pada
temperature kamar lemak berbentuk padat dan minyak bersifat cair. Sebagian besar gliserida
pada hewan adalah lemak, sedangkan gliserida dalam tumbuhan cendrung adalah
minyak.Rumus molekulnya dikenal sebagai C3H5(COOH)3 jika gugus alkil adalah sama,
Universitas Sumatera Utara
minyak dan lemak merupakan senyawa organik yang sangat penting terdapat dalam makanan,
karena dapat langsung dicerna dalam tubuh manusia sebagai sumber energi. Minyak dan
lemak tidak hanya dikenal sebagai sumber makanan bagi manusia, tapi merupakan bahan
baku lilin, margarin, deterjen, kosmetik, obatobatan dan bahan pelumas, yang tentunya diolah
dengan proses yang berbeda. Minyak dan lemak dibedakan berdasarkan titik lelehnya.
Minyak merupakan cairan pada suhu kamar, sedangkan lemak membeku berupa padatan atau
semipadatan. Perbedaan I
ni tidak begitu mencolok, tergantung keadaan alam dan iklim
tempat minyak dan lemak berada. (Sudarmadji, 1989)
Trigliserida atau gliserol yang terbentuk dari asam lemak jenuh dengan rantai yang
panjang memiliki titik didih atau titik cair lebih tinggi dari asam-asam lemak jenuh rantai
pendek. Demikian juga dengan asam-asam lemak tak jenuh.Titik cair asam-asam lemak yang
terdapat dalam minyak dan lemak ditampilkan pada tabel 2.4.
Jenis
Asam
Lemak
Jumlah
Atom C
Nama Umum dan Rumus Kimia
Titik Cair ºC
4
Asam butirat (C3H7COOH)
-7,9
Asam
6
Asam Kaproat (C5H11COOH)
-3,4
Lemak
8
Asam kapriat (C7H15COOH)
16,7
Jenuh
12
Asam laurat (C11H23COOH)
44,2
14
Asam miristat (C13H27COOH)
54,4
16
Asam palmitat (C15H31COOH)
62,9
18
Asam stearat (C17H35COOH)
69,9
Tabel 2.4. Titik cair berbagai asam lemak pada minyak dan lemak
Universitas Sumatera Utara
2.5.
Sifat fisika dan kimia lemak dan minyak
2.5.1. Sifat fisika lemak dan minyak
Lemak dan minyak meskipun sama dalam struktur kimianya, menunjukan keragaman yang
besar dalam sifat-sifat fisiknya:
1. Sifat fisika yang paling jelas adalah tidak larut dalam air. Hal ini disebabkan oleh
adanya asam lemak berantai karbon panjang dan tidak adanya gugus gugus polar.
2. Viskositas lemak dan minyak cair biasanya bertambah dengan bertambahnya panjang
rantai karbon, berkurang dengan naiknya suhu dan berkurang dengan tidak jenuhnya
rantai karbon. Minyak kastor jauh lebih kental daripada sebagian besar lainnya karena
adanya gugus hidroksil pada salah satu dari komponen asam lemaknya.
3. Minyak dan lemak lebih padat dalam keadaan padat daripada dalam keadaan cair.
Berat jenisnya lebih tinggi untuk trigliserida dengan berat molekul rendah dan
trigliserida yang tidak jenuh. Berat jenis menurun dengan bertambahnya suhu.
4. Lemak adalah campuran trigliserida dalam bentuk padatan yang terdiri dari suhu fase
padat dan fase cair. Kristal dari fase padat terpisah dan dengan tekanan
menggunting/memisah yang cocok, dapat bergerak sendiri lepas dari Kristal lainnya.
Jadi lemak mempunyai struktur seperti benda padat plastik. Karena jumlah benda
padat dalam lemak berubah-ubah menurut suhu, demikian juga sifat-sifat plastisnya
“kisaran plastis” dari lemak adalah kisaran suhu dimana lemak bersifat pada plastis.
Pada umumnya, lemak bersifat seperti plastik bila kandungan padat antara 10% dan
50%.Sifat-sifat plastik dari lemak digunakan dalam beberapa bahan pangan, misalnya
pengoles dan pengempuk.
5. Oleh karena lemak dan minyak adalah campuran trigliserida, titik cairnya tidak tetap.
Titik cair lemak dan minyak ditentukan oleh beberapa faktor. Makin pendek rantai
asam lemak makin rendah titik cair trigliserida itu. Cara-cara penyebaran asam-asam
lemak dalam suatu lemak juga mempengaruhi titik cairnya.
Universitas Sumatera Utara
6. Titik cair kristal suatu lemak dapat berbeda-beda berdasarkan dua mekanisme utama.
Pertama karena heterogenitas kristal-kristal. Karena lemak dan minyak merupakan
campuran trigliserida , maka komposisi trigliserida Kristal lemak juga dapat berbedabeda. Pada umumnya, pendingan lemak cair secara cepat akan menghasilkan Kristal
yang terdiri dari campuran trigliserida. Kristal semacam itu mencair pada suhu lebih
rendah daripada Kristal lemak yang lebih homogen. Kedua, oleh karena bentuk
polimorfik yang berbeda-beda. Trigliserida murni dapat memiliki beberapa bentuk
Kristal, yaitu menunjukkan polimorfisme. Masing-masing bentuk dapat ditandai titik
cair, berat jenis, panas laten, dan stabilitasnya masing-masing dan juga bentukbentuk
lain. Bentuk yang paling stabil mempunyai titik cair, berat jenis dan panas laten
tertinggi.
2.5.2. Sifat kimia lemak dan minyak
Dalam reaksi hidrolisasi minyak atau lemak akan dirubah menjadi asam lemak bebas dan
gliserol. Reaksi hidrolisasi yang dapat menyebabkan kerusakan lemak atau minyak terjadi
karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak atau lemak tersebut. Reaksi ini akan
mengakibatkan ketengikan hidrolisa yang menghasilkan flavor dan bau tengik pada minyak
tersebut.
a. Hidrolisa
Proses hidrolisa yang disengaja biasanya dilakukan dengan penambahan sejumlah
basa. Proses ini dikenal dengan proses penyabunan. Proses penyabunan ini banyak
digunakan dalam industri. Minyak atau lemak dalam ketel pertama-tama dipanasi
dengan pipa uap dan selanjutnya ditambahkan alkali (NaOH), sehingga terjadi reaksi
penyabunan. Sabun yang terbentuk dapat diambil dari lapisan teratas pada larutan
yang merupakan campuran dari larutan alkali, sabun dan gliserol. Dari larutan ini
dapat dihasilkan gliserol yang melalui penyulingan.
Universitas Sumatera Utara
b. Oksidasi
Proses oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan
minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik
pada minyak dan lemak.. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida
dan hidroperoksida, tingkat selanjutnya ialah terurainya asam-asam lemak diserrtai
dengan konversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton, serta asam-asam lemak
bebas terbentuk oleh aldehid bukan oleh peroksida. Jadi, kenaikan peroksida value
atau PV hanya indicator dan peringatan bahwa minyak sebentar lagi akan berubah
tengik.
c. Hidrogenasi
Proses hidrogenasi sebagai suatu proses industri bertujuan untuk menjenuhkan ikatan
rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. Reaksi hidrogenasi
ini dilakukan dengan menggunakan hydrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel
sebagai katalisator. Setelah proses hidrogenasi selesai, minyak didinginkan dan
katalisator dipisahkan dengan cara penyaringan. Hasilnya adalah minyak yang bersifat
plastic atau keras. Tergantung pada derajat kejenuhannya.
Reaksi pada proses
hidrogenasi terjadi pada permukaan katalis yang mengakibatkan reaksi antara
molekul-molekul minyak dengan gas hydrogen. Hidrogen akan diikat oleh asam
lemak yang tidak jenuh, yaitu pada ikatan rangkap, membentuk radikal kompleks
antara hydrogen, nikel dan asam lemak tak jenuh. Setelah terjadi penguraian nikel dan
asam lemak, akan dihasilkan suatu tingkat kejenuhan yang lebih tinggi. Radikal asam
lemak dapat terus bereaksi dengan hidrogen membentuk asam lemak yang jenuh.
Nikel merupakan katalis yang sering digunakan dalam proses hidrogenasi. Sedangkan
palladium dan platina jarang dipergunakan . Hal ini disebabkan nikel lebih ekonomis
dan effesien
daripada logam lainnya. Untuk keperluan minyak makan, sebelum
Universitas Sumatera Utara
dilakukan hidrogenasi, minyak harus bebas dari sabun, kering dan mempunyai
kandungan asam lemak bebas dan kandungan posfatida yang rendah.
d. Esterifikasi
Proses esterifikasi bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak, dari trigliserida
dalam bentuk ester. Proses esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang
disebut interefikasi
atau pertukaran ester yang didasarkan atas prinsip trans-
esterifikasi friedel-craft. Dengan menggunakan prinsip reaksi inihidrokarbon rantai
pendek dalam asam lemak seperti asam butirat dan asam kaproat yang menyebabkan
bau tidak enak, dapat ditukar dengan rantai panjang yang bersifat tidak menguap.
(Ketaren, 1986)
Dalam teknologi makanan, lemak dan minyak memegang peranan yang penting.
Karena lemak dan minyak memiliki titik didih yang tinggi sekitar (200ºC) maka biasa
dipergunakan untuk menggoreng makanan sehingga bahan yang digoreng akan
kehilangan sebagian besar air yang dikandung dan menjadi kering. (Sudarmadji,
1989).
2.6. Asam Lemak
Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak baik
yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Asam ini adalah asam karboksilat yang mempunyai
rantai karbon panjang dengan rumus umum RCOOH. Dimana R adalah rantai karbon yang
jenuh atau yang tidak jenuh yang terdiri atas 4-24 atom karbon. Rantai karbon yang jenuh
ialah rantai karbon yang tidak mempunyai ikatan rangkap. Pada umumnya semua lemak
mempunyai jumlah atom karbon genap. Asam lemak yang paling banyak didapati pada
hampir semua lipid adalah asam-asam dengan jumlah atom C sebanyak 12-18 buah, baik
yang jenuh maupun tidak jenuh. Asam linoleat dan linolenat terdapat banyak sekali dalam
minyak yang berasal dari tumbuhan. Lemak yang mengandung asam-asam lemak jenuh
Universitas Sumatera Utara
mempunyai titik cair tinggi dan pada temperatur kamar merupakan zat padat, sedangkan yang
mengandung asam-asam tak jenuh merupakan minyak. Asam karboksilat yang diperoleh dari
hidrolisis suatu lemak atau minyak, yang disebut asam lemak, umumnya mempunyai rantai
hidrokarbon panjang dan tidak bercabang. Lemak dan minyak sering kali diberi nama
tristearin, dan tripalmitat dari gliserol disebut tripalmitin. Kebanyakan lemak dan minyak
yang terdapat dalam alam merupakan trigliserida campuran, artinya ketiga bagian asam
lemak dari gliserida tidak sama. Minyak dan lemak dapat juga diberi nama dengan cara yang
biasa dipakai untuk penanaman suatu ester. (Ketaren, 1986)
Asam Lemak
Jumlah
Atom C
Minyak Sawit(%)
Minyak Inti Sawit (%)
Asam lemak jenuh
Oktanoat
Dekanoat
Laurat
Miristat
Palmitat
Stearat
8
10
12
14
16
18
1
1-2
32-40
7,4-10
2-4
3-7
41-55
14-19
6-10
1-4
Asam lemak tak jenuh
Oleat
Linoleat
Linolenat
18
18
18
38-50
5-14
1
10-20
1-5
1-5
Tabel 2.6. Komposisi asam lemak minyak sawit
2.6.1. Asam lemak bebas (Free Fatty Acid)
Tingginya asam lemak bebas mengakibatkan rendemen minyak turun. Untuk itu perlu
dilakukan usaha pencegahan agar tidak terbentuknya asam lemak bebas pada minyak sawit
secara cepat. Kenaikan kadar ALB disebabkan karena adanya reaksi hidrolisa pada minyak.
Asam lemak bebas terbentuk karena adanya kegiatan enzim lipase yang terkandung dalam
buah sawit dan berfungsi untuk memecahkan lemak atau minyak menjadi asam lemak atau
Universitas Sumatera Utara
gliserol. Asam lemak bebas dalam jumlah besar akan terikut dalam minyak dan akan
menurunkan mutu minyak.
Kenaikan kadar ALB ditentukan mulai saat tandan dipanen sampai diolah di pabrik.
Dalam pelaksanaan pemanenan perlu diperhatikan beberapa criteria tertentu, sebab tujuan
panen kelapa sawit adalah memperoleh produksi yang baik dengan rendemen minyak yang
tinggi. Maka criteria panen yang menyangkut matang panen, cara dan alat panen, rotasi dan
system panen serta mutu panen harus diikuti. (Setyawibawa, 1996)
Kandungan ALB naik dengan semakin tingginya jumlah brondolan. Hal ini sesuai
dengan peneliti terdahulu bahwa ALB naik secara linier dengan bertambahnya tingkat
kematangan buah. Dilain pihak tidak terdapat perbedaan dalam kandungan minyak.
Pembentukan dan pelepasan ALB terutama palmitat dan oleat akan sangat mempengaruhi
kualitas minyak sawit, dengan demikian usaha untuk mendapatkan minyak sawit bebas dari
ALB akan terus ditingkatkan. Pembentukan ALB dikatalis oleh enzim lipase yang terdapat
dalam sel mesokrap atau yang berasal dari luar sel seperti dihasilkan oleh bakteri maupun
kapang. Buah sawit mengandung lipase yang sangat aktif dan hanya baru bekerja mengurai
minyak menjadi asam lemak dan gliserol bila struktur dari buah terganggu. Lipase masih
aktif walaupun suhu diturunkan dibawah 15º C tetapi kegiatannya dapat dimatikan pada suhu
tinggi (di atas 55º C).
Minyak sawit dari buah matang yang segar mengandung sedikitnya 0,1% asam
lemak, tetapi pada buah yang luka atau memar ALB dapat meningkat sampai 50% dalam
beberapa jam. Kenaikan yang cepat dapat terjadi pada 15 menit pertama, kemudian menjadi
lambat. Kerusakan fisik akan penundaan panen dan penimbunan buah pada loading ramp
akan meningkatkan jumlah buah luka, memar ataupun
rusak sehingga merangsang
bekerjanya enzim lipase dan sebagai akibatnya ALB akan meningkat. (Sinaga, 1995)
Universitas Sumatera Utara
2.7. Faktor-faktor yang mempengaruhi kandungan Asam Lemak Bebas dalam CPO
2.7.1. Pemanenan buah sawit yang tidak tepat waktu
Pemanenan pada waktu yang tepat merupakan salah satu usaha untuk menekan kadar asam
lemak bebas sekaligus menaikkan rendemen minyak. Pemetikan buah sawit sesaat sebelum
matang (saat proses biokimia dalam buah belum sempurna) menghasilkan gliserida sehingga
mengakibatkan terbentuknya asam lemak bebas dalam minyak sawit. Sedangkan , pemetikan
setelah batas tepat panen yang ditandai dengan buah berjatuhan dan menyebabkan pelukaan
pada buah yang lainnya akan menstimuler penguraian enzimatis pada buah sehingga kadar
asam lemak bebas meningkat. Untuk itulah pemanenan tandan buah segar (TBS) harus
dikaitkan dengan kriteria matang panen sehingga dihasilkan minyak sawit yang berkualitas
tinggi.
2.7.2. Buah terlambat diolah
Pembentukan ALB lebih banyak terjadi dilapangan. Pembentukan ALB di lapangan sangat
ditentukan oleh dua faktor utama, yaitu perlakuan buah akibat perlakuan yang dialaminya
selama pengumpulan dan pengangkutan di pabrik, serta waktu berselang antara saat
pemotongan tandan dan saat mulai diolah. Kerusakan mutu dapat terjadi selama penimbunan
buah yang terlalu lama terutama masalah kenaikan ALB.
2.7.3. Proses hidrolisa selama pemrosesan di pabrik
Peningkatan kadar asam lemak bebas juga dapat terjadi ada proses hidrolisa di pabrik. Pada
proses tersebut terjadi pebguraian kimiawi yang dibantu oleh air dan berlangsung pada
kondisi suhu tertentu. Air panas dan uap air pada suhu tertentu merupakan bahan pembantu
dalam proses pengolahan. Akan tetapi proses yang kurang cermat mengakibatkan efek
Universitas Sumatera Utara
samping yang tidak diinginkan, mutu minyak menurun sebab air pada kondisi tertentu bukan
membantu proses pengolahan tetapi malah menurunkan mutu minyak. (Naibaho, 1989)
2.8. Standar Mutu
Standar mutu merupakan hal yang penting untuk menentukan minyak yang bermutu baik.
Ada beberapa faktor yang menentukan standar mutu yaitu: kandungan air dan kotoran dalam
minyak, kandungan asam lemak bebas, warna, dan bilangan peroksida.
Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1% dan
kotoran lebih kecil dari 0,01%. Kandungan asam lemak bebas serendah mungkin (± 2%),
bilangan peroksida dibawah 2, bebas dari warna merah dan kuning (harus berwarna) tidak
berwarna hijau, jernih, dan kandungan logam berat serendah mungkin dari logam ion logam.
(ketaren, 1986)
NO
1
2
3
Karakteristik
Kadar asam lemak bebas (%)
Kadar Air (%)
Kadar kotoran (%)
Batasan