PENGARUH PERLAKUAN PENDAHULUAN BIJI JARAK PAGAR TERHADAP PERSEN YIELD DAN MUTU MINYAK

  

PENGARUH PERLAKUAN PENDAHULUAN

BIJI JARAK PAGAR

TERHADAP PERSEN YIELD DAN MUTU MINYAK

Siti Miskah ,Enasty Pratiwi Wulandari, Ibnu Adam

  

Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya

ABSTRACT

  The aim of this research was to inform an effect of drying temperature and sterilizing time

of jatropa curcas seed toward the yields of castor oil and its quality. It was performed by : breaking

o o o o down jatropa curcas seed, drying in oven with variant temperature 40

  C, 45

  C, 50

  C, 55

  c, and o

  60 C, its was weight each 2 kilograms and sterilized in autoclave at 15 psi for 15, 25, 35 minute

and pressing with hydraulic press. Laboratory tests of castor oil include, water content, density,

o

acid value and iod value. Results showed that the dryness of jatropa curcas seed in oven with 55 C

temperature and sterilize of autoclave for 35 minute at 15 psi could produce yield of castor oil

37.45% wt%, water content 0.982%, density 0.9555 g/ml, acid value 1,4650 and iod value 81.1276

and analyze of product appropriate with standard quality of jatropa curcas oil.

Keyword: jatropa curcas seed, castor oil, temperature of drying, time of sterilize and hydraulic

press

  

ABSTRACT

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh temperatur pengeringan dan waktu

sterilisasi biji jarak pagar terhadap persen yield minyak jarak yang dihasilkan dan kualitasnya.

Percobaan dilakukan dengan cara : biji jarak pagar dihancurkan, dikeringkan dalam oven dengan

o o o o o variasi temperatur 40 C; 45

  C, 50

C, 55 C dan 60

  C. Biji jarak ditimbang masing-masing 2 kg di

sterilisasi dalam autoclave pada tekanan 15 psi dengan variasi waktu selama 12; 25 dan 35 menit

dan dipress dengan alat press hydraulik. Pengujian laboratorium terhadap minyak jarak meliputi :

kadar air, berat jenis, bilangan asam dan bilangan iod. Hasil percoban menunjukkan, perlakuan

  O

pengeringan biji jarak pagar pada temperatur 55 C dengan waktu sterilisasi 35 menit pada

tekanan 15 Psi dapat menghasilkan persen yield tertinggi minyak jarak pagar sebesar 37,45% dan

analisa mutunya memenuhi standar mutu minyak jarak .

  

Kata Kunci: Biji jarak pagar, minyak jarak, temperatur pengeringan, waktu sterilisasi dan press

hydraulic.

  penggunaan cadangan devisa negara dari

I. PENDAHULUAN

  Di tengah krisis bahan bakar saat ini, sektor impor bahan bakar terutama minyak bermunculanlah berbagai pemikiran untuk diesel. Minyak biji jarak pagar, selain mengembangkan sumber energi alternatif. Salah merupakan sumber minyak terbarukan satunya adalah pemanfaatan minyak biji jarak (reneweble fuels) juga termasuk minyak bukan pagar sebagai bahan bakar minyak yang untuk kebutuhan pangan manusia (non edible merupakan salah satu alternatif untuk mengurangi oil ), sehingga tidak bersaing dengan ketergantungan permintaan bahan bakar minyak kebutuhan konsumsi manusia, seperti : yang berasal dari fosil dan penghematan

  28 Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember 2009 minyak kelapa sawit, minyak jagung dan minyak proses atau kombinasi proses, seperti proses nabati lainnya. ektraksi, pengepresan screw dan pengepresan Proses pengolahan biji jarak pagar hidraulik. menjadi minyak dapat dilakukan dengan berbagai

  Pada penelitian ini peneliti menggunakan

  2.2. Prosedur Percobaan

  metode pengepresan hydraulic. Pengeprasan Biji jarak pagar dipisahkan dari kulit hydrolic adalah pengepresan dengan dan digiling dengan alat giling, dipanaskan menggunakan tekanan, Besarnya tekanan akan dalam oven variasi temp 40 C; 45 C; 50 C; mempengaruhi minyak jarak yang dihasilkan

  55 C dan 60

  C. Timbang 2 kg sterilisasi .pada teknik pengepresan hydraulic, Sebelum dalam autoclave tekanan 15 Psi variasi waktu dilakukan pengepresan, biji jarak diberi perlakuan sterilisai selama 15, 25 dan 35 menit. Alir pendahuluan berupa pemberian suhu panas atau proses pembuatan minyak jarak seperti terlihat pemasakan. Proses pemanasan dapat dilakukan di pada Gambar 1. oven dan pengukusan dengan menggunakan uap air (steam). Proses ini bertujuan untuk Biji jarak mengurangi kandungan air di dalam biji jarak. pagar

  Karena, adanya sejumlah kandungan molekul – molekul air di dalam biji jarak dapat menghambat keluarnya minyak dari dalam biji jarak pagar pada

  Penggilingan Biji saat proses ekstraksi.

  Jarak Minyak jarak digunakan sebagai bahan dasar industri, pelarut, pelumas, pewarna, resin, pemlastis (plasticizer), furnis, tinta, adesif,

  Pengeringan dengan oven laminating dan pelapis. Minyak jarak juga bisa (T = 40, 45, 50, 55, 60

  C) dipakai sebagai bahan kosmetik tetapi tidak dapat t = 1 jam digunakan sebagai minyak makan atau bahan untuk membuat sabun. Menurut Kirk dan Othmer (1964), minyak biji jarak berbeda dari minyak

  Sterilisasi tekanan 15 Psi nabati lainnya, yang disebabkan karena minyak waktu 15, 25 dan 35 jarak mempunyai bobot jenis, viskositas, bilangan menit asetil dan kelarutan dalam alkohol yang tinggi.

  Pengepresan dengan hidraulik

II. METODOLOGI

2.1. Bahan dan Alat

  Bahan utama yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji jarak pagar yang berasal Penyaringan dari perkebunan Balai Agroteknologi Terpadu (AGROTECHNOPARK) milik Kementerian Negara Riset dan Teknologi di Jalan Raya

  No Analisis Fisiko-

  Palembang Prabumulih Km 42. Bahan kimia kimia analisa yang digunakan adalah : larutan heksana, HCl 3%, karbon tetraklorida, larutan Wijs siap yes pakai, larutan KI 20%, larutan Na S O , indikator

  2

  2

  3

  kanji 0,5%, indikator PP, alkohol dan larutah KOH 0,1 N.

  Minyak jarak Peralatan yang digunakan adalah : Oven, autoclave, penghancur biji jarak, press hidroulik, kain putih, kertas saring, magnetic stirrer, timbangan, gelas ukur, erlenmeyer 500 ml, peralatan titrasi, buret, statif, pengaduk gelas, Gambar 1. Diagram Alir proses pembuatan Minyak

  Jarak dari Biji Jarak Pagar

  neraca analitik, kertas saring, pipet 25 ml dan buret 50 ml.

III. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Pengaruh Temperatur Pengeringan Biji Jarak dan Waktu Sterilisasai pada Tekanan 15 Psi Terhadap Yield Minyak Jarak Pagar

  Perlakuan fisik untuk suhu pengeringan dalam oven pada variasi tempertur 40 C sampai dengan temperatur 60 C waktu sterilisasi selama 25 menit pada tekanan 15 Psi dapat menghasilkan yield minyak biji jarak pagar dengan kisaran antara 23,25% sampai dengan 30,25%

  C dengan waktu sterilisasi selama 35 menit dengan persentase yield mencapai 37,45 %. Hal ini disebabkan kinerja uap panas mampu mengurangi kandungan air secara optimum yang terdapat dalam biji jarak dan telah terjadi proses koagulasi protein secara fisik, serta pecahnya emulsi minyak. Proses kogulasi protein dan pecahnya emulsi minyak dapat mempermudah keluarnya minyak pada saat dilakukan pengepresan. Perlakuan waktu sterilisasi pada tekanan 15 Psi terhadap biji jarak pagar yang telah dihancurkan dengan cara penggilingan dan dikeringkan dalam oven, akan menyebabkan penurunan affinitas minyak pada permukaan bahan sehingga minyak yang diperoleh dari proses pengepresan akan lebih maksimal. Dapat dilihat bahwa, pada perlakuan pengeringan temperatur 60

  (Gambar 2).

  Perlakuan fisik untuk suhu pengeringan dalam oven pada variasi tempertur 40 C sampai dengan temperatur 60

  C waktu sterilisasi selama 35 menit pada tekanan 15 Psi dapat menghasilkan yield minyak biji jarak pagar dengan kisaran antara 27,95% sampai dengan 37,45% (Gambar 2).

  Persentase kenaikan yield minyak jarak pagar tertinggi untuk semua interaksi perlakuan waktu pengeringan dan waktu sterilisasi didapatkan pada temperatur 55

  o

  C dengan waktu sterilisasi 35 menit persentase yield minyak jarak yang dihasilkan mengalami penurunan. Penurunan yield minyak jarak hal ini dikarenakan, minyak yang terdapat di dalam biji jarak telah mengalami penguapan yang berpengaruh terhadap penurunan persentase yield minyak jarak yang dihasilkan.

  o

60 T

  Dari hasil penelitian yang telah dilakukan didapatkan bahwa perbedaan perlakuan fisik terhadap biji jarak pagar, untuk perlakuan suhu pengeringan dalam oven pada variasi temperatur 40 C sampai dengan temperatur 60 C dan waktu sterilisasi selama 15 menit pada tekanan 15 Psi dapat menghasilkan yield minyak biji jarak pagar dengan kisaran kenaikan antara 18,55% sampai dengan 22,95 %.

  3.2 Pengaruh Temperatur Pengeringan dan Waktu Sterilisasai Pada Tekanan

  15 Psi Terhadap Kadar Air Minyak Jarak Pagar

  Hasil analisis kadar air minyak jarak untuk semua perlakuan berkisar antara 0,76% sampai dengan 2,368%. Kadar air terendah 0,76% diperoleh dari kombinasi perlakuan pengeringan biji jarak dalam oven pada temperatur 60 C dan sterilisasi pada tekanan

  15 Psi dengan waktu sterilisasi selama 35 menit. Sedangkan kadar air minyak jarak tertinggi yaitu 2,368% diperoleh dari

  30 Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember 2009

  Penelitian yang dilakukan meliputi pengaruh variasi temperatur pengeringan dan waktu sterilisasi biji jarak pagar pada tekanan 15 Psi terhadap sifat fisiko-kimia minyak biji jarak hasil pengepresan dengan hidraulik. Parameter yang diamati meliputi persentase yield, kadar air, berat jenis, bilangan asam dan bilangan iod.

  30

  Hasil penelitian menunjukkan bahwa perlakuan fisik terhadap biji jarak pagar dengan cara memvariasikan temperatur pengeringan dalam oven dan dilanjutkan dengan memvariasikan waktu sterilisasi dalam autoclave pada tekanan 15 Psi dapat mempengaruhi persentase kenaikan yield minyak jarak pagar yang dihasilkan. Pengaruh kenaikan temperatur pengeringan dan waktu sterilisasi, diperlihatkan pada Gambar 2 berikut ini.

  5

  10

  15

  20

  25

  35

  W S-15 W S-25 W S-35

  40

  40

  45

  50

  55

  emperatur (oC)

  Y ie ld M n ya k J a ra k ( % )

  Gambar 2. Pengaruh temperatur pengeringan dan waktu sterilisasai pada tekanan 15 Psi terhadap yield minyak jarak pagar kombinasi perlakuan pengeringan pada temperatur 40 C waktu sterilisasi selama

  15

  3

  Hasil analisis bilangan asam dari berbagai interaksi antar perlakuan waktu pengeringan biji jarak dalam oven pada berbagai temperatur pengeringan dan waktu sterilisasi minyak jarak pada tekanan 15 Psi memiliki perbedaan yang cukup signifikan yang dapat dilihat pada Gambar 5.

  15 Psi Terhadap Bilanagan Asam Minyak Jarak.

  3.4 Pengaruh Temperatur Pengeringan dan Waktu Sterilisasai Pada Tekanan

  Semakin tinggi temperatur pengeringan dan semakin lama waktu strilisasi, nilai berat jenis dari masing-masing minyak jarak pagar mengalami penurunan. Penurunan dari masing-masing perlakuan terhadap minyak jarak ini disebabkan oleh penguapan sejumlah kandungan air dan penguapan kandungan senyawa-senyawa kimia pada saat dilakukan pengeringan secara fisik dalam oven dan pada saat dilakukan sterilisasi biji jarak pagar dalam autoclave.

  Gambar 4. Pengaruh temperatur pengeringan dan waktu sterilisasai pada tekanan 15 Psi terhadap berat jenis minyak jarak pagar

  W S-15 W S-25 W S-35

  60 Temperatur Pengeringan Biji Jarak (oC) B e ra t J e n is (g /c m 3 )

  55

  50

  45

  40

  0.954 0.955 0.956 0.957 0.958 0.959 0.960

  . Nilai berat jenis yang diperoleh dari hasil penelitian ini rata–rata memenuhi karakteristik minyak jarak No.3 yang berkisar antara 0,957 – 0,963 (Ketaren, 1986).

  C selama dan waktu sterilisasi 35 menit yaitu 0,9551 g/cm

  menit seperti diperlihatkan pada Gambar 3 berikut ini.

  o

  dan bobot jenis terendah dihasilkan pada temperatur 60

  3

  C dan waktu sterilisasi 15 menit yaitu 0,9591 g/cm

  o

  Seperti terlihat pada Gambar 4 diatas, terjadi penurunan berat jenis yang cukup signifikan untuk setiap perlakuan. Bobot jenis tertinggi dihasilkan pada temperature 40

  yang dapat dilihat pada Gambar 4. Perbedaan nilai berat jenis dari masing- masing perlakuan dapat ditentukan dan dapat dipengaruhi oleh kandungan sejumlah air yang terdapat dalam minyak jarak dan ditentukan juga oleh perbedaan interaksi antar perlakuan waktu pengeringan biji jarak dalam oven dan dari perlakuan waktu sterilisasi minyak jarak dalam autoclave.

  3

  sampai dengan 0,9591 g/cm

  3

  Hasil pengukuran nilai berat jenis minyak jarak dari masing-masing perlakuan bervariasi dan mempunyai perbedaan nyata dengan kisaran antara 0,9551 g/cm

  Penurunan kadar air ini disebabkan terjadinya interaksi pengaruh radiasi panas pengeringan biji jarak dalam oven yang dapat merambat kedalam bagian daging biji jarak, sehingga semua molekul-molekul air yang terdapat dalam biji jarak pagar telah mengalami proses penguapan. Tingginya kadar air pada minyak dapat menyebabkan terjadi reaksi hidrolisis yang akan menguraikan minyak sehingga akan membentuk asam lemak bebas dan gliserol.

  Gambar 3. Pengaruh temperatur pengeringan dan waktu sterilisasai pada tekanan 15 Psi terhadap kadar air minyak jarak pagar

3.3. Pengaruh Temperatur Pengeringan dan Waktu Sterilisasai Pada Tekanan 15 Psi Terhadap Berat Jenis Minyak Jarak Pagar

  WS-15 ^WS-15

  99.0

  97.0 _WS-25 2.954

  ) WS-25

  95.0 % _WS-35

  93.0 WS-35

  91.0 2.454

  89.0 am s

  87.0

  85.0 1.954 langan Iod (

  83.0 Bi

  81.0 angan A

  79.0 il

  1.454 B

  77.0

  40

  45

  50

  55

  60 0.954

  Temperatur Pengeringan Biji Jarak (oC)

  40

  45

  50

  55

60 Temperatur Pengeringan Biji Jarak (oC)

  Gambar 5. Pengaruh temperatur pengeringan dan waktu Gambar 6. Pengaruh temperatur pengeringan dan sterilisasai pada tekanan 15 Psi terhadap bilangan asam waktu sterilisasai pada tekanan 15 Psi terhadap minyak jarak pagar bilangan iod minyak jarak pagar

  Pada Gambar. 6 seperti terlihat diatas, Pada penelitian kadar asam dapat kita terlihat bahwa telah terjadi perubahan yang lihat bahwa nilai kadar asam mengalami

  o cukup signifkan terhadap bilangan iod dari

  penurunan. Pada temperatur pengeringan 40 C minyak jarak hasil perlakuan biji jarak dan dan waktu sterilisasi 15 menit didapatkan nilai perlakuan sterilisasi. Bilangan iod yang kadar asam tertinggi yaitu 2,7574 dan nilai kadar dihasilkan mempunyai kecenderungan yang asam terendah yaitu 1,465 yang didapat pada

  o sama yaitu menurun dengan naiknya temperature 55 C dan waktu sterilisasi 35 menit.

  temperatur pengeringan dan waktu sterilisasi, Dari hasil percobaan di dapatkan nilai kadar asam hal ini menunjukkan bahwa dengan adanya berkisar antara 1,4771 % sampai 2,7574 % nilai pengaruh kenaikan temperatur dan lamanya ini masih memenuhi satndar mutu minyak jarak waktu sterilisasi maka banyak ikatan rangkap yaitu 0,4% sampai 4%. Nilai kadar asam ini yang putus, yang ditunjukkan oleh turunnya merupakan salah satu factor yang digunakan bilangan iod untuk semua perlakuan. dalam menentukan kemampuan pelumasan, dimana semakin tinggi kandungan asam lemak

  maka akan semakin tinggi kemampuan pelumasannya.

  IV. Kesimpulan

  1) Persentase yield maksimum diperoleh dari perlakuan

3.5. Pengaruh Temperatur Pengeringan dan

  pengeringan pada temperature

  Waktu Sterilisasai pada Tekanan 15 Psi o

  50 C dan waktu sterilisasi 35 menit

  Terhadap Bilangan Iod Minyak Jarak

  yaitu 37,45%

  Pagar

  2) Berdasarkan hasil pengujian minyak jarak yang didapatkan, Hasil analisa menunjukkan bahwa ternyata hasil minyak jarak yang perlakuan perbedaan waktu pengeringan biji jarak didapat memenuhi satandar minyak dalam oven dengan interaksi perlakuan waktu

  No. 3 yaitu: berat jenis 0,9555 sterilisasi, nilai bilangan iodnya mengalami g/ml, bilangan asam 1,4650, penurunan dari 97,24023% pada temperatur bilangan Iod 81,1276. pengeringan 40 turun menjadi 79,03818% pada temperatur pengeringan 60 C pada waktu

  sterilisasi 35 menit (P = 15 Psi) yang dapat dilihat 1) Sebaiknya dilakukan penelitian lebih pada Gambar 6. lanjut mengenai pengaruh temperature pengeringan dan lamanya waktu sterilisasi biji jarak pagar dengan menggunakan metode ekstraksi pelarut dan pengepresan screw.

  V. Saran

  32 Jurnal Teknik Kimia, No. 4, Vol. 16, Desember 2009

  2) Sebaiknya dilakukan penelitian lebih lanjut terhadap hasil samping biji jarak (bungkil jarak) yang masih mengandung minyak sehingga persentase yield yang didapatkan lebih optimum. 3) Pemerintah diharapkan memberikan dukungan berupa kebijakan untuk pengembangan pengolahan minyak biji jarak menjadi biodiese, agar sumber daya alam ini dapat dikelola dengan baik.

  Kirk, R.E, dan D.F. Othmer. 1980.

  from Jatropha curcas, Gubitz, G.M., Mittelbach, M., and Trabi, M. 1997. (Eds.). pp. 206-210.

  curcas Seeds and Industrial Product

  Trabi, M., Gubitz, G.M., Steiner, W, dan Foidl, N. 1997. Fermentation of J.

  Jurnal Teknik Industri. Vol. 10(2). 80-90

  2001. Kajian Proses Pengolahan Minyak Jarak Kasar Sebagai Bahan Dasar Pembuatan Rolling Oil..

  Tri Yanto., S. Ani., S. Ketaren dan Fitriani.

  Oil ) Dengan atau Tanpa Proteksi Gugus Hidroksi. Proc.

  Achmad. 2004. Pengaruh Konsentrasi Oksidator pada Proses Hidroksilasi Minyak Jarak (Castor

  Marlina., N.M. Surdia., C.L. Radiman, dan S.

  Encyclopedia of Chemical Technology Vol. 9. ed. Jhon Wiley and sons,. New York. P. 305-308.

  ed. The Intercience Encyclopedia Inc., New York.

  Alamsyah, R., Yuiarti, Isyanti, I. Mirna, Munajat, dan S. Sukarta. 2004. Pengolahan Minyak Jarak Mennjadi Modified Castor Oil. Balai Besar Industri Agro.Bogor. Amin, S., Wahyudi. M.Y., dan Makmuri. N.

  nd

  Encyclopedia of Chemical Technology, Vol. 4. 2

  Kirk, R. E, dan D. F. Othmer. 1964.

  Minyak dan Lemak Pangan. Penerbit Universitas Indonesia (UI-PRESS), Jakarta.

  Autooxidation of Synthetic Isomers of Triacylglycerol Containing Eicosapentaenoic Acid, J.Am.Oil Chem.Soc., 74, 5, 543 – 548. Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi

  Endo, Y., H. Sanae, dan F. Kenshiro. 1997.

IV. DAFTAR PUSTAKA

  3, September 2005. pp. 13-18. Eierdanz, H. 1992. Oleochemistry processes in organic synthesis. Proceedings of the world confrence on oilseed technology and utilization illionia.

  2005. Optimisation of Experimental Conditions for Biodiesel Production from Alkali-catalysed Transesterification of Jatropha curcas oil. Energy for Sustainable Development. Vol. IX No.

  Chitra, P., Venkatachalam., dan Sampathrajan, A.

  Bambang, W. 1991. Alkoholisis Minyak Biji Jarak dala Reaktor Kolom Berpulsa Secara Sinambung ditinjau dari Segi Kinetika. Program Pascasarjana Universitas Gajah Mada Yogyakarta (Tidak dipublikasikan).

  2003. Membandingkan emisi gas buang bahan bakar solar dan biodiesel. Jurnal Sains dan Teknologi Indonesia, V5. N5, hal 169-172