Pemanfaatan Dedak Padi Sebagai Bahan Baku Pembuatan Metil Ester dengan Proses Ekstraksi dan Esterifikasi dengan Katalis Asam Sulfat (H2So4) dan Asam Sitrat (C6H8O7)

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Bahanbakarminyakmerupakansalahsatukebutuhanutama yang banyakdigunakan
di

berbagai

Negara.Saatinikebutuhanakanbahanbakarsemakinmeningkatseiringsemakinmeningkatny
apopulasi

dan

semakinberkembangnyateknologi,

akantetapicadangansumberdayaminyakbumi

yang

berasaldarifosilsemakinmenipiskarenasifatnya yang tidakdapatdiperbaharui. Salah satu
alternative

sumber

energi

adalah

Fatty

Acid

Metil

Ester

(Biodiesel)

sebagaiprodukuntukmenggantikansumber energi darifosil.
Biodiesel

merupakanmonoalkil

ester

dariasam-

asamlemakrantaipanjangyangterkandungdalamminyaknabatiataulemakhewaniutukdigun
akansebagai alternatif yang paling tepatuntukmenggantikanbahanbakarmesin diesel.
Biodiesel bersifat biodegradable, dan hampir tidakmengandung sulfur.Alternatif
bahanbakarterdiridarimetalatauetil

ester,

hasiltransesterifikasibaikdaritriakilgliserida

(TG) atauesterifikasidariasamlemakbebas (FFA) (Aprilina, 2008).
Pembuatan

biodiesel

dariminyaktanamanmemilikikasus

yang

berbeda-

bedasesuaidengankandugan
FFA.Padakasusminyaktanamandengankandunganasamlemakbebastinggidilakukanduaje
nis proses, yaituesterifikasidantrasesterifikasi, sedangkanuntukminyaktanaman yang
kadunganasamlemakrendahdilakukan

proses

transesterifikasi.Proses

esterifikasidantrasesterifikasibertujuanuntukmengubahasamlemakbebasdantrigliseridada
lamminyakmenjadimetil ester (biodiesel) dangliserol.
Biodiesel

merupakansolusi

yang

paling

tepatuntukmenggantikanbahanbakarfosilsebagaisumber energi transportasiutamadunia,
karena biodiesel merupakanbahanbakarterbaharui yang dapatmenggantikan diesel petrol
padamesindandapatdiangkutsertadijualdenganmenggunakaninfrastruktursekarangini.
Dedakmerupakanproduksampingpeggilingangabahmenjadiberas.Penggilingansatu
ton

gabahmenghasilkandedaksebanyak

60-80kg.

1
Universitas Sumatera Utara

Bergantungpadavarietasberasdanderajatpeggilingannya, dedakpadimegandung 16-32 %
minyak. Sekitar 60-70 % minyakdedakpaditidakdapatdigunakansebagaibahanmakanan

(non-edible oil) disebabkankestabilandanperbedaancarapenyimpanandedakpadi (Yue
hang, 2013).
Dengankadarlemakkurangdari

25

%,

caraterbaikuntukmengambilminyakdedakadalahmelaluiekstraksimenggunakanpelarutmu
dahmenguap,

sepertimetanol

mengandungtrigliseridadan

FFA

dan

heksan.

Minyaknabati

biasanyadiekstrakdengan

methanol.Minyakdedakhasilekstraksi
dipisahkandaripelarutmelalui
esterifikasi.

proses

yang

hexane

atau

(minyakdedakmentah)
penguapandanselanjutnyadilakukan

proses

Reaksiesterifikasimerupakanreaksipembentukan

ester

denganreaksilangsungantarasuatuasamkarboksilatdengansuatu
alkohol.Suatureaksipemadatanuntukmembentuksuatu

ester

disebutesterifikasi

(Siti

zullaikah, 2005).
Biodiesel

merupakanbahanbakar

dapatdibuatdariminyaknabati,
proses

trasesterifikasi,

alternatif

yang

menjanjikan

yang

baikminyakbarumaupunbekaspenggorengan,

melalui

esterifikasiatauesterifikasi-trasesterifikasidengan

alkohol.

Biodiesel ramahterhadaplingkungankarena biodegradable, nontoxic danrendahemisi
(Arsida dkk.2010).
Tabel 1.1 Penelitian-Penelitian Terdahulu Berkenaan Dengan Ekstraksi
No
JudulPenelitian
Variabel
Hasil
1

Kajianawalpembuatan
biodiesel T= 70oC
dariminyakdedakpadidengan
t =2 jam
prosesesterifikasi
Pelarut : metanol

(AprilinaPurbasari, dkk. 2008)
2

Two-step process to produce t= 3 jam
biodiesel acid catalyst from rice bran
T= 60 oC
oil (Zullaikahsiti, dkk. 2005)
Pelarut : N-Hexane

3

In situ production of fatty acid Pelarut: Metanol
methyl ester from low quality rice
bran : An economical route for t= 5 jam

Dedak Padi

Kandungan
FFA
minyakdeda
kpadi 62,21
%
FFA

dalamminya
kdedakpadi
82 %
Kandugan
FFA
minyakdeda

2
Universitas Sumatera Utara

4

biodiesel production.

T= 65oC

(Hong Lei,dkk.2009)

Metanol : dedak =
200 ml : 50 gr

kpadi 83 %

Modifikasi
proses
in-situ T= 65 oC
esterifikasiuntuk proses pembuatan
biodiesel daridedakpadi (Arsida N-Hexane:
= 150 : 10
dkk,2010).

Minyakdeda
kpadiFFA=
dedak 39,27 %

Tabel 1.2 Penelitian-Penelitian Terdahulu Berkenaan Dengan Esterifikasi Minyak
Dedak Padi
No JudulPenelitian
Variabel
Hasil
1

Kajianawalpembuatan biodiesel Katalis HCL 2,5 %
dariminyakdedakpadidengan
T= 1 jam
proses esterifikasi
(AprilinaPurbasari, dkk.2008)

t = 50 oC

Kandungan
FFA
dalamminyak
0,85 %

V=100 rpm
2

In situ production of fatty acid t = 2jam
methyl ester from low quality
o
rice bran : An economical route T= 60 C
for biodiesel production (Hong H2SO4 1 % v/v
Lei,dkk.2009)

FFA 0,61 %

3

Modifikasi
proses
in-situ t= 2 jam
esterifikasiuntuk
proses
o
pembuatan
biodiesel T= 60 C
daridedakpadi
H2SO41 % v/v

FFA 0,56 %

(Arsida dkk,2010).
4

Kalor Biodiesel Hasil esterifikasi
dengan katalis asam sitrat dan
trasesterifikasi dengan katalis
kalium hidroksida minyak biji
nyamplung.

Katalis
C6H8O70,4626 gr

(Ndaru Candra,2011)

methanol : minyak=
20 : 1

T= 60oC

Bilanganasam
11,26 mg
NAOH/gr

t=3 jam

3
Universitas Sumatera Utara

Padapenetianini proses ekstraksiminyakdedakpadimenggunakanpelarut n-hexane
selama

5

jam

padasuhu

65

o

C,

esterifikasdilakukandenganmengguakankatalisasamsulfat

sedangkan
(H2SO4)

proses

danasamsitrat

(C6H8O7) padasuhu 60 oCselama 2 jam.
1.1 PERUMUSAN MASALAH
Permasalahan

yang

seringdihadapiadalahmahalnyahargaminyaknabati

yang

digunakandalampembuatan
biodiesel.Olehkarenaitudicobauntukmenggunakanminyakdedakpadi
dapatdigunakansebagai

alternatif

yang

bahanbakupembuatan

biodiesel.

Namundemikianminyakdedakpadimengandungasamlemakbebastetapi dapat diturunkan
dengan proses esterifikasi. Padapenelitianiniminyakdedakpadidiperolehmelalui proses
ekstraksidengan

N-Hexane,

kemudiandilanjutkandenganprosesesterifikasi

yang

bertujuanuntukmengurangikandunganasamlemakbebasnyadenganmenggunakanasamsulf
at (H2SO4)danasamsitrat (C6H8O7).
1.2 TUJUAN PENELITIAN
Adapuntujuandaripenelitianiniadalah:
1. Mempelajaripengaruh variabel proses dalam proses esterifikasi
2. Mengujikualitasminyakdedakpadi yang dihasilkan.

1.3 MANFAAT PENELITIAN
Adapunmanfaatdaripenelitianiniadalahuntukmemberikanpengetahuantentangb
agaimanapengaruhvariabel

proses

esterifikasiterhadap

%

FFA

minyakdedakpadisertamengetahuikualitasminyakdedakpadi yang dihasilkan.

1.4 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitiandilakukan di Laboratorium Proses Industri Kimia Universitas
Sumareta

Utara.

Bahanbaku

yang

digunakanadalahdedakpadi

yang

diperolehdariekstraksidedakpadi. Penelitianinidilaksanakandenganduatahapan proses
yaitu proses ekstraksidedakpadi dan proses esterifikasi.

1. Proses Ekstraksi

4
Universitas Sumatera Utara

Perbandingandedakdengan n-Hexane : 30 gr : 450 ml
Suhu

: 65 oC

WaktuEkstraksi

: 5 jam

2. Proses Esterifikasi
Waktu

: 2 jam

Suhu

: 60 oC

Katalis

:

-H2SO40,5%, 1%,
(Arsidadkk, 2010).

1,5%dariberatminyakdedakpadi

- C6H8O70,1%,
0,2%,
0,3%dariminyakdedakpadi(Ndaruchandra, 2011).
(Sumber :Arsidadkk, 2010)
Analisis yang dilakukandalampenelitianiniadalah :
1. Analisis FFA dalamminyakdedakpadi dilakukan dengan titrasi menggunakan
NaOH.
2. Komposisimiyakdedakpadi dianalisis dengan alat GC.

5
Universitas Sumatera Utara