Uji Alat Pengepres Minyak (Oil Press) Pada Beberapa Komoditi
TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman Kedelai
Deskripsi Tanaman Kedelai
Kedelai (Glycine max (L.) Merril) merupakan tanaman polong-polongan
asli daratan Cina dan telah dibudidayakan oleh manusia sejak 2500 SM. Sejalan
dengan semakin berkembangnya perdagangan antar negara yang terjadi pada awal
abad ke-19 menyebabkan tanaman kedelai juga ikut tersebar ke berbagai negara
tujuan perdagangan tersebut yaitu Jepang, Korea, Indonesia, India, Australia dan
Amerika. Kedelai mulai dikenal di Indonesia sejak abad ke-16 yang berawal di
pulau Jawa kemudian berkembang di Bali, Nusa Tenggara dan pulau-pulau
lainnya. Berdasarkan peninggalan arkeologi, kedelai putih diperkenalkan ke
Indonesia oleh pendatang dari Cina sejak maraknya perdagangan dengan
Tiongkok, sementara kedelai hitam sudah dikenal lama oleh penduduk setempat
(Adisarwanto, 2005).
Bentuk biji kedelai umumnya bulat lonjong tetapi ada pula yang bundar
atau bulat agak pipih. Warna kulit biji kuning, hitam, hijau dan coklat. Sifat fisik
yang berbeda tersebut dipengaruhi oleh varietas dan kondisi dimana kedelai itu
tumbuh. Sebagian besar varietas yang ditanam untuk minyak adalah straw yellow,
hitam, coklat dan olive serta hijau. Kandungan minyak dan komposisi asam lemak
dalam kedelai dipengaruhi oleh varietas dan keadaan iklim dimana kedelai
tumbuh, namun secara garis besar kandungan lemak pada biji kedelai berkisar
antara 18 – 20 % (Ketaren, 1986).
4
Universitas Sumatera Utara
5
Botani dan Morfologi Tanaman Kedelai
Kedelai merupakan tanaman yang tergolong dalam famili Leguminoceae.
Berikut adalah klasifikasi tanaman kedelai menurut Suprapto (2001):
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Dicotyledoneae
Ordo
: Rosales
Famili
: Leguminosae
Genus
: Glycine
Spesies
: Glycine max (L.) Merril.
Kedelai dapat tumbuh baik pada ketinggian 1 – 100 meter di atas
permuakaan laut dan dapat pula pada ketinggian 800 – 1200 meter di atas
permukaan laut, suhu tanah 29 – 35°C dengan curah hujan 1000 – 1500 mm
dengan tekstur tanah lempung berpasir maupun tekstur tanah liat berpasir. pH
tanah yang baik untuk pertumbuhan kedelai adalah 5,0 – 5,8. Tanaman kedelai
yang ditanam di daerah dataran tinggi akan berbunga pada umur 38 – 40 hari
sedangkan tanaman kedelai yang ditanam di daerah dataran rendah akan berbunga
pada umur 35 hari (Adisarwanto, 2005).
Kedelai berakar tunggang dan memiliki kedalaman 150 cm. Kedelai
berbatang semak dengan tinggi batang 30 100 cm dan setiap batang membentuk
3 – 6 cabang. Bunga kedelai termasuk bunga sempurna yang artinya dalam setiap
bunga terdapat alat jantan dan alat betina. Buah kedelai berbentuk polong yang
setiap polongnya berisi 1 – 4 biji, polong mempunyai bulu berwarna kuning
Universitas Sumatera Utara
6
kecoklatan atau abu-abu. Biji kedelai berkeping dua yang terbungkus oleh kulit
biji dan embrio terletak di antara keping biji (Suprapto, 2001).
Gambar 1. Biji Kedelai
Tabel 1. Kandungan gizi per 100 gram kedelai
Komposisi
Jumlah
Kalori
330
Protein (%)
35
Lemak (%)
18
CHO (%)
35
Air (%)
8
Sumber: Lembaga penelitian gizi (1967). Dalam Suprapto (1993)
Potensi Kedelai
Sejak awal tahun 2000 telah berkembang penggunaan minyak kedelai
sebagai campuran tinta cetak untuk koran dan majalah. Minyak tinta cetak kedelai
pertama kali digunakan pada tahun 1989 di USA oleh perusahaan Monsanto. Saat
ini penggunaan tinta cetak kedelai oleh berbagai media cetak sudah mencapai
lebih dari 95%. Dalam hal ini, kedelai sangat berpotensi sebagai bahan baku
industri. Apalagi dengan kandungan protein yang cukup tinggi yaitu kira-kira
40% dan kandungan lemaknya 20%, kedelai bisa digunakan sebagai bahan baku
pengolahan minyak kedelai, minyak goreng dan hasil olahan lainnya pada skala
industri kecil, menengah maupun besar (Adisarwanto, 2005).
Universitas Sumatera Utara
7
Biji kedelai mengandung lemak sekitar 18 – 20 %. Pengambilan minyak
dari biji kedelai dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan ekstraksi pelarut
dan dengan pengepresan. Pengepresan yang dilakukan dengan screw pressing
akan meninggalkan residu sebesar 4 – 8 %, sedangkan pengepresan yang
dilakukan dengan hidroulic pressing akan meninggalkan residu 6 – 12 %.
Pengepresan biasanya dilakukan untuk biji-bijian yang berkadar minyak 20 %,
sedangkan kandungan minyak pada biji kedelai adalah 14 – 27 %
(Koswara, 1992).
Kandungan minyak dan komposisi asam lemak dalam kedelai dipengaruhi
oleh varietas dan keadaan iklim dimana kedelai tumbuh. Kadar minyak kedelai
relatif lebih rendah dibandingkan dengan jenis kacang-kacangan lainnya, tetapi
lebih tinggi daripada kadar minyak serelia. Kadar protein kedelai yang tinggi
menyebabkan kedelai lebih banyak digunakan sebagai sumber protein daripada
sebagai sumber minyak. Asam lemak dalam minyak kedelai sebagian besar terdiri
dari asam lemak esensial yang sangat dibutuhkan oleh tubuh (Ketaren, 1986).
Minyak kedelai juga digunakan pada pabrik lilin, sabun, varnish, lacquers,
cat, semir, insektisida dan desinfektans. Bila minyak kedelai akan digunakan di
bidang non pangan, maka tidak perlu seluruh tahap pemurnian dilakukan.
Misalnya untuk pembuatan sabun hanya perlu proses pemucatan dan deodorisasi,
agar warna dan bau minyak kedelai tidak mencemari warna dan bau sabun yang
dihasilkan (Rukmana dan Yuniarsih, 1996).
Universitas Sumatera Utara
8
Tanaman Kacang Tanah
Deskripsi Tanaman Kacang Tanah
Tanaman
kacang tanah (Arachis hypogaea L.) merupakan tanaman
polong-polongan asli benua Amerika yang tepatnya di Brazilia. Tanaman ini
diperkirakan masuk ke Indonesia antara tahun 1521 – 1529 karena dibawa oleh
pedagang-pedagang Spanyol, Cina ataupun Portugis sewaktu melakukan
pe;ayaran ke Maluku Selatan, namun penanaman kacang tanah di Indonesia baru
diberitakan pada permulaan abad ke-18 dengan dua varietas yang berbeda. Setelah
terjadi persilangan alami antara dua varietas itu maka dihasilkan varietas kacang
tanah yang terkenal yaitu kacang brul dengan umur 3 – 4 bulan dan kacang cina
dengan umur 6 – 8 bulan (Aak, 1989).
Biji kacang tanah berbentuk bulat lonjong yang berukuran besar, sedang
dan kecil. Warna biji kacang tanah pun bermacam-macam yaitu putih, merah
kesumba dan ungu. Biji kacang tanah terdapat dalam polong dan di setiap polong
dapat berisi 1 – 3 butir tergantung varietasnya. Adapun jenis atau varietas kacang
tanah
terebut
adalah
varietas
gajah,
banteng,
macan
dan
kijang
(Departemen Pertanian, 1986).
Botani dan Morfologi Tanaman Kacang Tanah
Kacang tanah merupakan tanaman palawija yang tergolong dalam famili
Leguminoceae. Berikut adalah klasifikasi tanaman kacang tanah menurut
Departemen Pertanian (1986):
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Universitas Sumatera Utara
9
Kelas
: Dicotyledoneae
Ordo
: Rosales
Famili
: Leguminosae
Genus
: Arachis
Spesies
: Arachis hypogaea L.
Suhu tanah yang optimum untuk pertumbuhan kacang tanah adalah
20 – 30 °C, sedangkan suhu udara yang optimum adalah 24 – 27 °C. Tanaman
kacang tanah dapat tumbuh baik pada ketinggian 0 – 500 meter di atas permukaan
laut, tanah yang gembur dengan keadaan pH 6 – 6,5.Tanaman kacang tanah
menghendaki keadaan iklim yang panas tetapi sedikit lembab rata-rata 75% dan
curah hujan sekitar 300 – 500 mm/tahun (Adisarwanto, 2000).
Kacang tanah memiliki sistem perakaran tunggang yang mempunyai akarakar cabang dan akar cabang ini bersifat sementara. Tanaman kacang mempunyai
daun majemuk bersirip genap dan setiap helainya terdiri dari empat helai anak
daun. Tanaman kacang tanah mulai berbunga kira-kira pada umur 4 – 6 minggu
setelah tanam yang akan muncul dari ketiak daun dan bunga berwarna oranye.
Buah kacang tanah berbentuk polong dan setiap polong berisi 1 – 5 biji
(Aak, 1989).
Gambar 2. Biji kacang tanah
Universitas Sumatera Utara
10
Tabel 2. Kandungan gizi per 100 gram kacang tanah
Komposisi
Jumlah (%)
Kadar air
4,6 – 6,0
Protein kasar
25,0 – 30,0
Lemak
46,0 – 52,0
Serat kasar
2,8 – 3,0
Ekstrak tanpa N
10,0 – 13,0
Abu
2,5 – 3,0
Sumber: Bailey, A. E (1950). Dalam Ketaren (1986).
Potensi Kacang Tanah
Hasil kacang tanah di Indonesia biasanya langsung menjadi bahan
konsumsi atau diperdagangkan, salah satu contoh kacang tanah yang digunakan
sebagai bahan konsumsi adalah minyak goreng. Dalam Aak (1989) dinyatakan
bahwa biji kacang tanah dapat diolah dan diproses menjadi minyak goreng. Setiap
100 kg kacang tanah dapat menghasilkan minyak antara 40 – 60 liter. Pembuatan
minyak goreng dari kacang tanah dapat dilakukan dengan cara yang sederhana
maupun yang modern. Cara yang sederhana dilakukan dengan penepungan
terlebih dahulu, sedangkan cara yang modern kacang tanah langsung bisa diolah
menjadi minyak goreng dengan menggunakan alat pengepres.
Kandungan minyak pada biji kering utuh berkisar antara 44 – 56 % dengan
rata-rata 50 %. Minyak kacang tanah berupa cairan, tak jenuh dan mudah
teroksidasi sehingga mudah menjadi tengik. Asam oleat dan asam linoleat adalah
asam tak jenuh yang merupakan kurang lebih 80 % dari asam lemak yang
diperoleh dari hidrolisis minyak kacang tanh itu. Semakin tinggi perbandingan
antara asam oleat dengan asam linoleat maka minyak kacang tanah akan semakin
stabil sehingga semakin sulit menjadi tengik (Maesen dan Somaatmadja, 1993).
Universitas Sumatera Utara
11
Minyak kacang tanah mengandung 78 – 82 % asam lemak tidak jenuh
yang terdiri dari 40 – 45 % asam oleat dan 30 – 35 % asam linoleat. Minyak
kacang tanah seperti juga minyak nabati lainnya merupakan salah satu kebutuhan
manusia yang dipergunakan baik sebagai bahan pangan yaitu sebagai minyak
goreng, mentega putih dan margarin mayonaise maupun non pangan yaitu
digunakan sebagai bahan pembuat sabun, face cream, shaving cream, pencuci
rambut dan bahan kosmetik lainnya (Ketaren, 1986).
Tanaman Jagung
Deskripsi Tanaman Jagung
Tanaman jagung berasal dari benua Amerika. Pada abad ke-19,
penanaman jagung meluas di negara-negara beriklim subtropis dan tropis di
Dunia. Di Indonesia, tanaman jagung sudah dikenal sekitar 400 tahun yang lalu
didatangkan oleh orang Portugis dan Spanyol. Daerah produksi jagung pada
awalnya di Indonesia adalah wilayah Jawa Tengah, Jawa Timur dan Madura. Dari
hasil survei Biro Pusat Statistik tahun 1991, daerah produksi jagung paling luas di
Indonesia adalah provinsi Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi selatan, Nusa
Tenggara Timur, Lampung dan Jawa Barat (Adisarwanto, 2000).
Biji jagung mempunyai bentuk, warna dan kandungan endosperm yang
bervariasi, tergantung pada jenisnya. Jenis-jenis jagung tersebut adalah jagung
gigi kuda, jagung mutiara, jagung manis dan jagung berondong. Pada umumnya
biji jagung tersusun dalam barisan yang melekat secara lurus atau berkelok-kelok
dan berjumlah antara 8 – 20 baris biji. Biji jagung terdiri dari tiga bagian utama,
yaitu kulit biji, endosperm dan embrio. Minyak jagung sebagai minyak makanan
Universitas Sumatera Utara
12
adalah minyak yang diperoleh dari lembaga biji jagung dan telah mengalami
proses pemurnian dengan atau tanpa penambahan bahan tambahan yang diizinkan
(Rukmana, 1997).
Botani dan Morfologi Tanaman Jagung
Berikut adalah klasifikasi tanamn jagung menurut Rukmana (1997):
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Monocotylrdoneae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae
Genus
: Zea
Spesies
: Zea mays L.
Tanaman jagung dapat tumbuh pada ketinggian 1000 – 1800 meter di atas
permukaan laut dengan suhu lingkungan 23 – 27 °C dan pH tanah 5,5 – 7,0.
Tanah yang gembur, subur dan kaya akan humus merupakan syarat pertumbuhan
jagung yang baik. Akar tanaman jagung yang terbentuk pada awal perkecambahan
bersifat sementara karena hanya berfungsi untuk menegakkan tanamn. Pada umur
6 – 10 hari barulah mulai muncul akar yang sebenarnya dan bersifat permanen
yang tumbuh 2,5 cm dari permukaan tanah. Batang jagung tidak berlubang tetapi
padat dan terisi oleh berkas-berkas pembuluh. Panjang batang jagung berkisar
antara 100 – 300 cm dan beruas dengan jumlah antara 8 – 21 ruas. Daun jagung
menempel pada batang, biasanya berjumlah 12 – 18 helai, panjang daun 30 – 50
cm dan lebarnya 15 cm. Pada satu tanaman jagung terdapat bunga jantan dan
Universitas Sumatera Utara
13
bunga betina yang letaknya terpisah. Biji jagung terletak pada tongkol yang
tersusun memanjang (Aak, 1993).
Gambar 3. Biji jagung
Tabel 3. Kandungan gizi per 100 gram jagung
Komposisi
Jumlah (%)
Protein
9,29
Lemak (ekstrak dari ester)
3,97
Serat kasar
2,03
Ekstrak N bebas
68,35
Abu
1,37
Energi (kal/gr)
3,81
Sumber: Burch H. Schneider. Dalam Ketaren (1986).
Potensi Jagung
Jagung berpotensi diolah srebagai bahan baku berbagai industri makanan,
minuman, kimia, farmasi dan lain-lain.. Dalam Rukmana (1997) dinyatakan
bahwa dari 100 kg jagung dapat diperoleh 3,4 – 4 kg minyak jagung, 27 – 30 kg
bungkil dan 64 – 67 kg pati, sedangkan 15 – 25 kg sisanya hilang. Minyak jagung
sebagai minyak makanan adalah minyak yang diperoleh dari lembaga biji jagung
dan telah mengalami proses pemurnian dengan atau tanpa penambahan bahan
tambahan yang diizinkan.
Minyak jagung merupakan trigliserida yan disusun oleh gliserol dan asamasam lemak. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam lemak
Universitas Sumatera Utara
14
jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Minyak jagung berwarna merah gelap dan
setelah dimurnikan akan berwarna kuning keemasan. Kekentalan minyak jagung
hampir sama dengan minyak-minyak nabati lainnya yaitu 58 sentipois pada suhu
25 °C. Minyak jagung dapat diolah menjadi minyak salad dan sebagai hasil
sampingnya adalah mentega putih (Ketaren, 1986).
Minyak Nabati dan Teknologi Pengolahannya
Minyak nabati merupakan minyak yang dihasilkan dari ekstrak kandungan
asam lemak dari tumbuh-tumbuhan. Minyak nabati yang populer dikonsumsi
manusia adalah hasil olahan dari ekstrak minyak yang berasal dari sawit, kelapa,
kacang tanah, kedelai, jagung, bunga matahari dan lobak. Proses ekstraksi minyak
nabati dari bahan bakunya dapat dilakukan dengan metode kering maupun metode
basah. Dengan metode basah, setelah bahan baku dicacah selanjutnya dicampur
dengan air, diaduk dan diperas sehingga dihasilkan cairan yang di dalamnya
mengandung air, minyak dan zat-zat terlarut lainnya dan pemisahan minyak dari
air dilakukan melalui pemanasan. Pada metode kering, bahan baku bisa langsung
dihancurkan baik melalui cara digiling ataupun dicacah yang selanjutnya diperas
tanpa dicampur dengan air (Amang, dkk., 1996).
Minyak dan lemak dapat mengalami penurunan kualitas baik waktu proses
maupun saat penyimpanan. Kerusakan minyak dan lemak yang utama adalah
timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut ketengikan. Hal ini disebabkan oleh
proses hidrolisis dan oksidasi akan terbentuk senyawa-senyawa yang dapat
menurunkan kualitas dari minyak dan lemak. Parameter yang umum dipakai
Universitas Sumatera Utara
15
untuk menentukan kualitas minyak adalah kadar air, kadar asam lemak bebas dan
bilangan peroksida (Tarigan dan Prateepehaikul 2006).
Ekstraksi minyak merupakan suatu usaha untuk memisahkan minyak atau
lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak. Ekstraksi dapat dilakukan
dengan cara rendering, cara mekanis maupun dengan cara menggunakan pelarut
(Hui, 1996).
Rendering dilakukan untuk jenis minyak atau lemak dari bahan apa yang
diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar air yang tinggi.
Penggunaan padas pada rendering bertujuan untuk menggumpalkan protein pada
dinding sel bahan dan untuk memecahkan dinding sel sehingga mudah ditembus
oleh minyak yang terkandung dalam bahan tersebut (Ketaren, 1986).
Kelebihan dari metode rendering yaitu rendemen minyak yang dihasilkan
tinggi didukung dengan cara pengoperasian yang mudah. Kelemahan dari metode
ini yaitu minyak rawan akan kontaminasi oleh adanya kandungan air sehingga
berpotensi terjadinya proses hodrolisa pada minyak (Hui, 1996).
Ekstraksi dengan pelarut prinsipnya adalah melarutkan minyak yang ada
di dalam bahan yang mengandung minyak dengan pelarut yang mudah menguap.
Campuran minyak dan bahan dapat dipisahkan dengan cara menguapkan bahan
pelarut (Heid and Josylyn, 1963), pelarut minyak atau lemak yang biasa
digunakan adalah petroleum eter, gasoline karbon dsulfide, karbon tetra klorida,
benzene dan n-heksan (Ketaren, 1986).
Metode ekstraksi dengan cara pelarut efektif untuk jenis bahan dengan
kandungan minyak yang rendah. Kelebihan metode ini adalah minyak yang
Universitas Sumatera Utara
16
dihasilkan memiliki kualitas yang baik dan pelarut yang digunakan berulang kali.
Sedangkan kelemahannya adalah penggunaan pelarut yang mahal serta bentuk
pengoperasian yang rumit (Arlene, 1996).
Ekstraksi dengan cara mekanis biasanya digunakan untuk mengekstraksi
minyak dari bahan yang diduga berkadar minyak tinggi (30% - 70%) seperti
bahan yang berasal dari biji-bijian. Dua Cara ekstraksi secara mekanis yaitu
pengempaan hidraulik (hydraulic pressing) dan pengempaan berulir (expeller
pressing) (Ketaren, 1986).
Pada tipe pengempaan hidraulik minyak dapat diperoleh dengan cara
memberikan tekanan pada bahan yang mengandung minyak yang dibungkus
dengan kain. Kelemahan cara ini adalah terbatas hanya pada bahan yang
minyaknya dapat diekstrak dengan tekanan rendah. Sedangkan untuk ekstraksi
minyak secara mekanis tipe ulir ini terdiri dari tahap perlakuan pendahuluan dan
pengempaan. Perlakuan pendahuluan terdiri dari pembersihan bahan (cleaning),
pemisahan kulit (dehulling), pengecilan ukuran (size reduction) dan pemasakan
atau pemanasan (cooking) (Swern, 1982).
Penekanan mekanik dapat dilaksanakan pada temperatur tinggi atau
temperatur rendah. Penekanan pada suhu tinggi memiliki efisiensi yang lebih
tinggi namun akan menghasilkan minyak dengan kualitas yang kurang baik
karena ada kemungkinan minyak terdegradasi atau rusak. Sedangkan penekanan
pada suhu rendah memiliki efisiensi yang lebih rendah pula namun dapat
menghasilkan minyak dengan kualitas yang lebih baik karena resiko degradasi
minyak lebih kecil pada suhu rendah (Ketaren, 1986).
Universitas Sumatera Utara
17
Proses pemanasan selama pengepressan antara lain bertujuan untuk
mengkoagulasi protein di dalam biji sehingga memberi ruang bagi minyak untuk
keluar dari biji dan mengurangi daya tarik menarik antara minyak dengan
permukaan padat dari biji sehingga minyak keluar lebih banyak saat biji dipress.
Jumlah rendemen yang dihasilkan dari pengepressan secara mekanis dipengaruhi
oleh waktu pengepresan (pressing), besarnya tekanan yang diberikan, ukuran
bahan yang akan dipress, viskositas bahan yang diekstrak, serta cara pengepressan
(Ketaren, 1986).
Tujuan utama pemasakan adalah menggumpalkan protein dalam biji,
sehingga butiran minyak mudah untuk keluar dari biji. Selain itu pemasakan
menyebabkan penurunan
afinitas minyak dengan permukaan bahan sehingga
minyak diperoleh semaksimal mungkin pada waktu biji dikempa. Ekstraksi
minyak secara mekanis tipe ulir terdiri dari tahap perlakuan pendahuluan dan
pengempaan. Perlakuan pendahuluan terdiri dari pembersihan bahan (cleaning),
pemisahan kulit (dehulling), pengecilan ukuran (size reduction) dan pemasakan
atau pemanasan (cooking) (Swern, 1982).
Alat Pengepres Minyak
Expeller process adalah suatu metode ekstrasi minyak yang berasal dari
biji-bijian tanaman pangan dengan menggunakan screw press atau alat pengepres.
Screw press adalah sebuah mesin pengepres dengan skrup berbentuk spiral untuk
mengepres bahan makanan. Istilah lain dari expeller process yaitu extracted
mechanical process yang artinya mengeluarkan minyak dari bahan-bahan dengan
menggunakan panas dan tekanan mekanik. Pengepresan ini bertujuan untuk
mengambil minyak yang terkandung dalam biji-bijian dan ampas sisa hasil
Universitas Sumatera Utara
18
pengepresan. Bahan baku yang umumnya digunakan dalam metode ekstraksi
minyak antara lain kacang, kedelai, dan jagung yang kemudian hasil ikutannya
disebut bungkil yang merupakan sumber protein tinggi (Priyono, 2009).
Mesin pres minyak tipe berulir cocok untuk mengekstraksi sari buah dari
segala jenis buah, biji dan sebagainya. Dengan cara mengubah tekanan, mesin ini
dapat juga digunakan untuk memisahkan minyak terlebih dahulu dari kulit
misalnya dengan cara reaming. Satu unit dari ulir berbentuk horizontal dari jenis
expeller dipasang dengan tepat dan diputar oleh sumbu yang terbuat dari rangka
baja tahan karat atau monel. Alat ini dilengkapi dengan saringan pada bagian
bawah dan celah untuk mengalirkan cairan hasil pengepresan, sementara ampas
kulit didesak keluar dari lubang kecil pada bagian ujung sumbu ulir
(Guenther, 1990).
Dua cara yang umum digunakan pada pengepresan dalam pengambilan
minyak yaitu pengepresan hidrolik (hydraulic pressing) dan pengepresan berulir
(expeller pressing). Untuk teknik pengepresan hidrolik, sebelum dilakukan
pengepresan, biji perlu mendapat perlakuan pendahuluan berupa pemasakan.
Pemasakan biji bertujuan untuk menggumpalkan protein. Teknik pengepresan biji
dengan menggunakan ulir (screw) merupakan teknologi yang lebih maju dan
banyak digunakan di industri pengolahan minyak saat ini. Dengan cara ini biji
dipres menggunakan pengepresan berulir (screw) yang berjalan secara kontinyu.
Teknik ekstraksi ini tidak memerlukan perlakuan pendahuluan bagi biji yang akan
diekstraksi. Biji kering yang akan diekstraksi dapat langsung dimasukkan ke
dalam screw press (Musanif, 2010).
Universitas Sumatera Utara
19
Keunggulan dari mesin pres ulir ini adalah karena dapat mengolah
berbagai tipe buah atau kulit dengan berbagai ukuran. Jika buah atau biji utuh
langsung dipres dalam alat pres berulir ini maka cairan yang dihasilkan terdiri dari
emulsi antara sari buah atau sari biji, minyak dan hancuran sel. Setelah partikel
padat dipisahkan dengan cara menyaring maka emulsi encer yang terdiri dari sari
buah atau sari biji dan minyak harus disentrifugasi sehingga sari dan minyak
terpisah atau dilakukan penyulingan (Guenther, 1990).
Alat pengepres minyak (oil press) ini bekerja dengan prinsip mengempa
atau mengepres bahan atau bijian yang dengan menggunakan pemanas elektrik
(heater). Setelah alat dipastikan dalam keadaan siap pakai dan suhu didalam
silinder mencapai suhu pemanasan yang diinginkan, bahan baku berupa kacang
tanah, jagung dan kedelai dimasukkan ke dalam silinder melalui saluran masukan
(hooper). Silinder akan dipanasi dengan menggunakan pemanas elektrik (heater)
dan suhu diatur dengan menggunakan thermostat. Biji yang ada di dalam silinder
akan dibawa oleh ulir ke ujung silinder yang kemudian akan dikempa hingga
minyak keluar. Minyak hasil pengempaan akan keluar melalui saluran
pengeluaran.
Bahan
Perajangan
Penggilingan
Minyak kasar
Pengepresan
Pemasakan/
pemanasan
Ampas/ bungkil
Gambar 4. Skema cara memperoleh minyak dengan pengepresan
(Sumber: Wikipedia)
Universitas Sumatera Utara
20
Bagian-bagian penting yang terdapat pada pengempa berulir adalah
saluran pengumpan, ulir pemeras, saringan, saluran pengeluaran minyak dan
saluran pengeluaran ampas. Saluran pengumpan berfungsi untuk memasukkan
bahan baku. Ulir pemeras berfungsi untuk membawa bahan yang akan dikempa
dan juga menekan daging buah sehingga ninyak keluar dari sel-sel buah. Ulir ini
menyatui dengan poros yang bergerak memutar. Sedangkan saringan berada di
sekitar ulir pemerasan. Saluran pengeluaran minyak berfungsi untuk menyalurkan
minyak yang keluar dari saringan. Saluran pengeluaran ampas berfungsi untuk
pengeluaran ampas yang telah dipres minyaknya.
Pemisahan Campuran Suspensi
Campuran adalah zat yang terdiri dari dua jenis atau lebih. Campuran
dapat berupa larutan, koloid atau suspensi. Suspensi adalah campuran kasar dan
bersifat heterogen. Untuk memisahkan zat padat dari suspensi delakukan dengan 2
cara yaitu penyaringan dan pemusingan (sentrifugasi). Penyaringan dilakukan
dengan kertas saring, berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Butiran-butiran
partikel yang tertahan disebut residu, sedangkan zat cair hasil penyaringan disebut
filtrat. Contohnya menyaring suspensi kapur dalam air. Cara yang kedua adalah
pemusingan (sentrifugasi). Sentrifugasi termasuk aplikasi dari gaya sentrifugal
yang membawa bahan untuk dipisahkan. Metoda sentrifugasi dapat memisahkan
campuran dua larutan yang heterogen berdasarkan perbedaan berat jenisnya.
Pemusingan digunakan untuk memisahkan suspensi yang jumlahnya sedikit. Alat
yang digunakan adalah alat sentrifugasi. Prinsip pemusingan adalah pemusingan
yang cepat menghasilkan gaya sentrifugal lebih besar dari gaya grafitasi,
akibatnya partikel-partikel tersuspensi akan mengendap di dasar tabung,
Universitas Sumatera Utara
21
selanjutnya filtrat di dekantasi (dituang atau dipipet secara hati-hati)
(Wijaya, 2005).
Kadar Air pada Minyak
Kadar air erat kaitannya dengan sifat fisik dari bahan pangan. Meskipun
sering diabaikan, air merupakan salah satu unsur penting dalam bahan makanan.
Air sendiri bukan merupakan sumber nutrien seperti bahan makanan lain, hanya
saja air berperan dalam membentuk tekstur bahan. air dalam bahan makanan atau
air terikat (bound water) dibagi menjadi dua yaitu air imbibisi dan air kristal. Air
imbibisi merupakan air yang masuk ke dalam bahan pangan dan akan
menyebabkan pengembangan volume. Air kristal adalah air terikat dalam semua
bahan, baik bahan pangan maupun non pangan yang berbentuk kristal
(Buckle, dkk., 1987).
Dalam analisis bahan pangan biasanya kadar air bahan dinyatakan dalam
persen berat kering. Hal ini disebabkan perhitungan berdasarkan berat basah
mempunyai kekurangan yaitu berat basah bahan selalu berubah-ubah setiap saat,
sedangkan berat bahan kering selalu tetap. Metode pengukuran kadar air yang
umum dilakukan adalah metode oven atau dengan cara destilasi. Perbedaan kadar
air dipengaruhi oleh kadar air awal pada bahan dan kelembaban udara yang
berpengaruh dalam pengeringan (Adnan, 1991).
Untuk menghilangkan air pada minyak dan lemak dapat dilakukan dengan
cara oven hampa udara. Contoh yang sudah ditimbang pada cawan kadar air
diovenkan kemudian didesikatorkan dan ditimbang untuk mendapatkan bobot
kadar air yang sesungguhnya. Seiring dengan meningkatnya suhu pemanasan
Universitas Sumatera Utara
22
maka kadar air dalam biji semakin berkurang. Berkurangnya kadar air dalam biji
menyebabkan pasrtikel biji menjadi keras (Fasina and Ajibola, 1989).
Universitas Sumatera Utara
Tanaman Kedelai
Deskripsi Tanaman Kedelai
Kedelai (Glycine max (L.) Merril) merupakan tanaman polong-polongan
asli daratan Cina dan telah dibudidayakan oleh manusia sejak 2500 SM. Sejalan
dengan semakin berkembangnya perdagangan antar negara yang terjadi pada awal
abad ke-19 menyebabkan tanaman kedelai juga ikut tersebar ke berbagai negara
tujuan perdagangan tersebut yaitu Jepang, Korea, Indonesia, India, Australia dan
Amerika. Kedelai mulai dikenal di Indonesia sejak abad ke-16 yang berawal di
pulau Jawa kemudian berkembang di Bali, Nusa Tenggara dan pulau-pulau
lainnya. Berdasarkan peninggalan arkeologi, kedelai putih diperkenalkan ke
Indonesia oleh pendatang dari Cina sejak maraknya perdagangan dengan
Tiongkok, sementara kedelai hitam sudah dikenal lama oleh penduduk setempat
(Adisarwanto, 2005).
Bentuk biji kedelai umumnya bulat lonjong tetapi ada pula yang bundar
atau bulat agak pipih. Warna kulit biji kuning, hitam, hijau dan coklat. Sifat fisik
yang berbeda tersebut dipengaruhi oleh varietas dan kondisi dimana kedelai itu
tumbuh. Sebagian besar varietas yang ditanam untuk minyak adalah straw yellow,
hitam, coklat dan olive serta hijau. Kandungan minyak dan komposisi asam lemak
dalam kedelai dipengaruhi oleh varietas dan keadaan iklim dimana kedelai
tumbuh, namun secara garis besar kandungan lemak pada biji kedelai berkisar
antara 18 – 20 % (Ketaren, 1986).
4
Universitas Sumatera Utara
5
Botani dan Morfologi Tanaman Kedelai
Kedelai merupakan tanaman yang tergolong dalam famili Leguminoceae.
Berikut adalah klasifikasi tanaman kedelai menurut Suprapto (2001):
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Dicotyledoneae
Ordo
: Rosales
Famili
: Leguminosae
Genus
: Glycine
Spesies
: Glycine max (L.) Merril.
Kedelai dapat tumbuh baik pada ketinggian 1 – 100 meter di atas
permuakaan laut dan dapat pula pada ketinggian 800 – 1200 meter di atas
permukaan laut, suhu tanah 29 – 35°C dengan curah hujan 1000 – 1500 mm
dengan tekstur tanah lempung berpasir maupun tekstur tanah liat berpasir. pH
tanah yang baik untuk pertumbuhan kedelai adalah 5,0 – 5,8. Tanaman kedelai
yang ditanam di daerah dataran tinggi akan berbunga pada umur 38 – 40 hari
sedangkan tanaman kedelai yang ditanam di daerah dataran rendah akan berbunga
pada umur 35 hari (Adisarwanto, 2005).
Kedelai berakar tunggang dan memiliki kedalaman 150 cm. Kedelai
berbatang semak dengan tinggi batang 30 100 cm dan setiap batang membentuk
3 – 6 cabang. Bunga kedelai termasuk bunga sempurna yang artinya dalam setiap
bunga terdapat alat jantan dan alat betina. Buah kedelai berbentuk polong yang
setiap polongnya berisi 1 – 4 biji, polong mempunyai bulu berwarna kuning
Universitas Sumatera Utara
6
kecoklatan atau abu-abu. Biji kedelai berkeping dua yang terbungkus oleh kulit
biji dan embrio terletak di antara keping biji (Suprapto, 2001).
Gambar 1. Biji Kedelai
Tabel 1. Kandungan gizi per 100 gram kedelai
Komposisi
Jumlah
Kalori
330
Protein (%)
35
Lemak (%)
18
CHO (%)
35
Air (%)
8
Sumber: Lembaga penelitian gizi (1967). Dalam Suprapto (1993)
Potensi Kedelai
Sejak awal tahun 2000 telah berkembang penggunaan minyak kedelai
sebagai campuran tinta cetak untuk koran dan majalah. Minyak tinta cetak kedelai
pertama kali digunakan pada tahun 1989 di USA oleh perusahaan Monsanto. Saat
ini penggunaan tinta cetak kedelai oleh berbagai media cetak sudah mencapai
lebih dari 95%. Dalam hal ini, kedelai sangat berpotensi sebagai bahan baku
industri. Apalagi dengan kandungan protein yang cukup tinggi yaitu kira-kira
40% dan kandungan lemaknya 20%, kedelai bisa digunakan sebagai bahan baku
pengolahan minyak kedelai, minyak goreng dan hasil olahan lainnya pada skala
industri kecil, menengah maupun besar (Adisarwanto, 2005).
Universitas Sumatera Utara
7
Biji kedelai mengandung lemak sekitar 18 – 20 %. Pengambilan minyak
dari biji kedelai dapat dilakukan dengan dua cara yaitu dengan ekstraksi pelarut
dan dengan pengepresan. Pengepresan yang dilakukan dengan screw pressing
akan meninggalkan residu sebesar 4 – 8 %, sedangkan pengepresan yang
dilakukan dengan hidroulic pressing akan meninggalkan residu 6 – 12 %.
Pengepresan biasanya dilakukan untuk biji-bijian yang berkadar minyak 20 %,
sedangkan kandungan minyak pada biji kedelai adalah 14 – 27 %
(Koswara, 1992).
Kandungan minyak dan komposisi asam lemak dalam kedelai dipengaruhi
oleh varietas dan keadaan iklim dimana kedelai tumbuh. Kadar minyak kedelai
relatif lebih rendah dibandingkan dengan jenis kacang-kacangan lainnya, tetapi
lebih tinggi daripada kadar minyak serelia. Kadar protein kedelai yang tinggi
menyebabkan kedelai lebih banyak digunakan sebagai sumber protein daripada
sebagai sumber minyak. Asam lemak dalam minyak kedelai sebagian besar terdiri
dari asam lemak esensial yang sangat dibutuhkan oleh tubuh (Ketaren, 1986).
Minyak kedelai juga digunakan pada pabrik lilin, sabun, varnish, lacquers,
cat, semir, insektisida dan desinfektans. Bila minyak kedelai akan digunakan di
bidang non pangan, maka tidak perlu seluruh tahap pemurnian dilakukan.
Misalnya untuk pembuatan sabun hanya perlu proses pemucatan dan deodorisasi,
agar warna dan bau minyak kedelai tidak mencemari warna dan bau sabun yang
dihasilkan (Rukmana dan Yuniarsih, 1996).
Universitas Sumatera Utara
8
Tanaman Kacang Tanah
Deskripsi Tanaman Kacang Tanah
Tanaman
kacang tanah (Arachis hypogaea L.) merupakan tanaman
polong-polongan asli benua Amerika yang tepatnya di Brazilia. Tanaman ini
diperkirakan masuk ke Indonesia antara tahun 1521 – 1529 karena dibawa oleh
pedagang-pedagang Spanyol, Cina ataupun Portugis sewaktu melakukan
pe;ayaran ke Maluku Selatan, namun penanaman kacang tanah di Indonesia baru
diberitakan pada permulaan abad ke-18 dengan dua varietas yang berbeda. Setelah
terjadi persilangan alami antara dua varietas itu maka dihasilkan varietas kacang
tanah yang terkenal yaitu kacang brul dengan umur 3 – 4 bulan dan kacang cina
dengan umur 6 – 8 bulan (Aak, 1989).
Biji kacang tanah berbentuk bulat lonjong yang berukuran besar, sedang
dan kecil. Warna biji kacang tanah pun bermacam-macam yaitu putih, merah
kesumba dan ungu. Biji kacang tanah terdapat dalam polong dan di setiap polong
dapat berisi 1 – 3 butir tergantung varietasnya. Adapun jenis atau varietas kacang
tanah
terebut
adalah
varietas
gajah,
banteng,
macan
dan
kijang
(Departemen Pertanian, 1986).
Botani dan Morfologi Tanaman Kacang Tanah
Kacang tanah merupakan tanaman palawija yang tergolong dalam famili
Leguminoceae. Berikut adalah klasifikasi tanaman kacang tanah menurut
Departemen Pertanian (1986):
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Universitas Sumatera Utara
9
Kelas
: Dicotyledoneae
Ordo
: Rosales
Famili
: Leguminosae
Genus
: Arachis
Spesies
: Arachis hypogaea L.
Suhu tanah yang optimum untuk pertumbuhan kacang tanah adalah
20 – 30 °C, sedangkan suhu udara yang optimum adalah 24 – 27 °C. Tanaman
kacang tanah dapat tumbuh baik pada ketinggian 0 – 500 meter di atas permukaan
laut, tanah yang gembur dengan keadaan pH 6 – 6,5.Tanaman kacang tanah
menghendaki keadaan iklim yang panas tetapi sedikit lembab rata-rata 75% dan
curah hujan sekitar 300 – 500 mm/tahun (Adisarwanto, 2000).
Kacang tanah memiliki sistem perakaran tunggang yang mempunyai akarakar cabang dan akar cabang ini bersifat sementara. Tanaman kacang mempunyai
daun majemuk bersirip genap dan setiap helainya terdiri dari empat helai anak
daun. Tanaman kacang tanah mulai berbunga kira-kira pada umur 4 – 6 minggu
setelah tanam yang akan muncul dari ketiak daun dan bunga berwarna oranye.
Buah kacang tanah berbentuk polong dan setiap polong berisi 1 – 5 biji
(Aak, 1989).
Gambar 2. Biji kacang tanah
Universitas Sumatera Utara
10
Tabel 2. Kandungan gizi per 100 gram kacang tanah
Komposisi
Jumlah (%)
Kadar air
4,6 – 6,0
Protein kasar
25,0 – 30,0
Lemak
46,0 – 52,0
Serat kasar
2,8 – 3,0
Ekstrak tanpa N
10,0 – 13,0
Abu
2,5 – 3,0
Sumber: Bailey, A. E (1950). Dalam Ketaren (1986).
Potensi Kacang Tanah
Hasil kacang tanah di Indonesia biasanya langsung menjadi bahan
konsumsi atau diperdagangkan, salah satu contoh kacang tanah yang digunakan
sebagai bahan konsumsi adalah minyak goreng. Dalam Aak (1989) dinyatakan
bahwa biji kacang tanah dapat diolah dan diproses menjadi minyak goreng. Setiap
100 kg kacang tanah dapat menghasilkan minyak antara 40 – 60 liter. Pembuatan
minyak goreng dari kacang tanah dapat dilakukan dengan cara yang sederhana
maupun yang modern. Cara yang sederhana dilakukan dengan penepungan
terlebih dahulu, sedangkan cara yang modern kacang tanah langsung bisa diolah
menjadi minyak goreng dengan menggunakan alat pengepres.
Kandungan minyak pada biji kering utuh berkisar antara 44 – 56 % dengan
rata-rata 50 %. Minyak kacang tanah berupa cairan, tak jenuh dan mudah
teroksidasi sehingga mudah menjadi tengik. Asam oleat dan asam linoleat adalah
asam tak jenuh yang merupakan kurang lebih 80 % dari asam lemak yang
diperoleh dari hidrolisis minyak kacang tanh itu. Semakin tinggi perbandingan
antara asam oleat dengan asam linoleat maka minyak kacang tanah akan semakin
stabil sehingga semakin sulit menjadi tengik (Maesen dan Somaatmadja, 1993).
Universitas Sumatera Utara
11
Minyak kacang tanah mengandung 78 – 82 % asam lemak tidak jenuh
yang terdiri dari 40 – 45 % asam oleat dan 30 – 35 % asam linoleat. Minyak
kacang tanah seperti juga minyak nabati lainnya merupakan salah satu kebutuhan
manusia yang dipergunakan baik sebagai bahan pangan yaitu sebagai minyak
goreng, mentega putih dan margarin mayonaise maupun non pangan yaitu
digunakan sebagai bahan pembuat sabun, face cream, shaving cream, pencuci
rambut dan bahan kosmetik lainnya (Ketaren, 1986).
Tanaman Jagung
Deskripsi Tanaman Jagung
Tanaman jagung berasal dari benua Amerika. Pada abad ke-19,
penanaman jagung meluas di negara-negara beriklim subtropis dan tropis di
Dunia. Di Indonesia, tanaman jagung sudah dikenal sekitar 400 tahun yang lalu
didatangkan oleh orang Portugis dan Spanyol. Daerah produksi jagung pada
awalnya di Indonesia adalah wilayah Jawa Tengah, Jawa Timur dan Madura. Dari
hasil survei Biro Pusat Statistik tahun 1991, daerah produksi jagung paling luas di
Indonesia adalah provinsi Jawa Tengah, Jawa Timur, Sulawesi selatan, Nusa
Tenggara Timur, Lampung dan Jawa Barat (Adisarwanto, 2000).
Biji jagung mempunyai bentuk, warna dan kandungan endosperm yang
bervariasi, tergantung pada jenisnya. Jenis-jenis jagung tersebut adalah jagung
gigi kuda, jagung mutiara, jagung manis dan jagung berondong. Pada umumnya
biji jagung tersusun dalam barisan yang melekat secara lurus atau berkelok-kelok
dan berjumlah antara 8 – 20 baris biji. Biji jagung terdiri dari tiga bagian utama,
yaitu kulit biji, endosperm dan embrio. Minyak jagung sebagai minyak makanan
Universitas Sumatera Utara
12
adalah minyak yang diperoleh dari lembaga biji jagung dan telah mengalami
proses pemurnian dengan atau tanpa penambahan bahan tambahan yang diizinkan
(Rukmana, 1997).
Botani dan Morfologi Tanaman Jagung
Berikut adalah klasifikasi tanamn jagung menurut Rukmana (1997):
Kingdom
: Plantae
Divisi
: Spermatophyta
Kelas
: Monocotylrdoneae
Ordo
: Poales
Famili
: Poaceae
Genus
: Zea
Spesies
: Zea mays L.
Tanaman jagung dapat tumbuh pada ketinggian 1000 – 1800 meter di atas
permukaan laut dengan suhu lingkungan 23 – 27 °C dan pH tanah 5,5 – 7,0.
Tanah yang gembur, subur dan kaya akan humus merupakan syarat pertumbuhan
jagung yang baik. Akar tanaman jagung yang terbentuk pada awal perkecambahan
bersifat sementara karena hanya berfungsi untuk menegakkan tanamn. Pada umur
6 – 10 hari barulah mulai muncul akar yang sebenarnya dan bersifat permanen
yang tumbuh 2,5 cm dari permukaan tanah. Batang jagung tidak berlubang tetapi
padat dan terisi oleh berkas-berkas pembuluh. Panjang batang jagung berkisar
antara 100 – 300 cm dan beruas dengan jumlah antara 8 – 21 ruas. Daun jagung
menempel pada batang, biasanya berjumlah 12 – 18 helai, panjang daun 30 – 50
cm dan lebarnya 15 cm. Pada satu tanaman jagung terdapat bunga jantan dan
Universitas Sumatera Utara
13
bunga betina yang letaknya terpisah. Biji jagung terletak pada tongkol yang
tersusun memanjang (Aak, 1993).
Gambar 3. Biji jagung
Tabel 3. Kandungan gizi per 100 gram jagung
Komposisi
Jumlah (%)
Protein
9,29
Lemak (ekstrak dari ester)
3,97
Serat kasar
2,03
Ekstrak N bebas
68,35
Abu
1,37
Energi (kal/gr)
3,81
Sumber: Burch H. Schneider. Dalam Ketaren (1986).
Potensi Jagung
Jagung berpotensi diolah srebagai bahan baku berbagai industri makanan,
minuman, kimia, farmasi dan lain-lain.. Dalam Rukmana (1997) dinyatakan
bahwa dari 100 kg jagung dapat diperoleh 3,4 – 4 kg minyak jagung, 27 – 30 kg
bungkil dan 64 – 67 kg pati, sedangkan 15 – 25 kg sisanya hilang. Minyak jagung
sebagai minyak makanan adalah minyak yang diperoleh dari lembaga biji jagung
dan telah mengalami proses pemurnian dengan atau tanpa penambahan bahan
tambahan yang diizinkan.
Minyak jagung merupakan trigliserida yan disusun oleh gliserol dan asamasam lemak. Asam lemak yang menyusun minyak jagung terdiri dari asam lemak
Universitas Sumatera Utara
14
jenuh dan asam lemak tidak jenuh. Minyak jagung berwarna merah gelap dan
setelah dimurnikan akan berwarna kuning keemasan. Kekentalan minyak jagung
hampir sama dengan minyak-minyak nabati lainnya yaitu 58 sentipois pada suhu
25 °C. Minyak jagung dapat diolah menjadi minyak salad dan sebagai hasil
sampingnya adalah mentega putih (Ketaren, 1986).
Minyak Nabati dan Teknologi Pengolahannya
Minyak nabati merupakan minyak yang dihasilkan dari ekstrak kandungan
asam lemak dari tumbuh-tumbuhan. Minyak nabati yang populer dikonsumsi
manusia adalah hasil olahan dari ekstrak minyak yang berasal dari sawit, kelapa,
kacang tanah, kedelai, jagung, bunga matahari dan lobak. Proses ekstraksi minyak
nabati dari bahan bakunya dapat dilakukan dengan metode kering maupun metode
basah. Dengan metode basah, setelah bahan baku dicacah selanjutnya dicampur
dengan air, diaduk dan diperas sehingga dihasilkan cairan yang di dalamnya
mengandung air, minyak dan zat-zat terlarut lainnya dan pemisahan minyak dari
air dilakukan melalui pemanasan. Pada metode kering, bahan baku bisa langsung
dihancurkan baik melalui cara digiling ataupun dicacah yang selanjutnya diperas
tanpa dicampur dengan air (Amang, dkk., 1996).
Minyak dan lemak dapat mengalami penurunan kualitas baik waktu proses
maupun saat penyimpanan. Kerusakan minyak dan lemak yang utama adalah
timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut ketengikan. Hal ini disebabkan oleh
proses hidrolisis dan oksidasi akan terbentuk senyawa-senyawa yang dapat
menurunkan kualitas dari minyak dan lemak. Parameter yang umum dipakai
Universitas Sumatera Utara
15
untuk menentukan kualitas minyak adalah kadar air, kadar asam lemak bebas dan
bilangan peroksida (Tarigan dan Prateepehaikul 2006).
Ekstraksi minyak merupakan suatu usaha untuk memisahkan minyak atau
lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak. Ekstraksi dapat dilakukan
dengan cara rendering, cara mekanis maupun dengan cara menggunakan pelarut
(Hui, 1996).
Rendering dilakukan untuk jenis minyak atau lemak dari bahan apa yang
diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar air yang tinggi.
Penggunaan padas pada rendering bertujuan untuk menggumpalkan protein pada
dinding sel bahan dan untuk memecahkan dinding sel sehingga mudah ditembus
oleh minyak yang terkandung dalam bahan tersebut (Ketaren, 1986).
Kelebihan dari metode rendering yaitu rendemen minyak yang dihasilkan
tinggi didukung dengan cara pengoperasian yang mudah. Kelemahan dari metode
ini yaitu minyak rawan akan kontaminasi oleh adanya kandungan air sehingga
berpotensi terjadinya proses hodrolisa pada minyak (Hui, 1996).
Ekstraksi dengan pelarut prinsipnya adalah melarutkan minyak yang ada
di dalam bahan yang mengandung minyak dengan pelarut yang mudah menguap.
Campuran minyak dan bahan dapat dipisahkan dengan cara menguapkan bahan
pelarut (Heid and Josylyn, 1963), pelarut minyak atau lemak yang biasa
digunakan adalah petroleum eter, gasoline karbon dsulfide, karbon tetra klorida,
benzene dan n-heksan (Ketaren, 1986).
Metode ekstraksi dengan cara pelarut efektif untuk jenis bahan dengan
kandungan minyak yang rendah. Kelebihan metode ini adalah minyak yang
Universitas Sumatera Utara
16
dihasilkan memiliki kualitas yang baik dan pelarut yang digunakan berulang kali.
Sedangkan kelemahannya adalah penggunaan pelarut yang mahal serta bentuk
pengoperasian yang rumit (Arlene, 1996).
Ekstraksi dengan cara mekanis biasanya digunakan untuk mengekstraksi
minyak dari bahan yang diduga berkadar minyak tinggi (30% - 70%) seperti
bahan yang berasal dari biji-bijian. Dua Cara ekstraksi secara mekanis yaitu
pengempaan hidraulik (hydraulic pressing) dan pengempaan berulir (expeller
pressing) (Ketaren, 1986).
Pada tipe pengempaan hidraulik minyak dapat diperoleh dengan cara
memberikan tekanan pada bahan yang mengandung minyak yang dibungkus
dengan kain. Kelemahan cara ini adalah terbatas hanya pada bahan yang
minyaknya dapat diekstrak dengan tekanan rendah. Sedangkan untuk ekstraksi
minyak secara mekanis tipe ulir ini terdiri dari tahap perlakuan pendahuluan dan
pengempaan. Perlakuan pendahuluan terdiri dari pembersihan bahan (cleaning),
pemisahan kulit (dehulling), pengecilan ukuran (size reduction) dan pemasakan
atau pemanasan (cooking) (Swern, 1982).
Penekanan mekanik dapat dilaksanakan pada temperatur tinggi atau
temperatur rendah. Penekanan pada suhu tinggi memiliki efisiensi yang lebih
tinggi namun akan menghasilkan minyak dengan kualitas yang kurang baik
karena ada kemungkinan minyak terdegradasi atau rusak. Sedangkan penekanan
pada suhu rendah memiliki efisiensi yang lebih rendah pula namun dapat
menghasilkan minyak dengan kualitas yang lebih baik karena resiko degradasi
minyak lebih kecil pada suhu rendah (Ketaren, 1986).
Universitas Sumatera Utara
17
Proses pemanasan selama pengepressan antara lain bertujuan untuk
mengkoagulasi protein di dalam biji sehingga memberi ruang bagi minyak untuk
keluar dari biji dan mengurangi daya tarik menarik antara minyak dengan
permukaan padat dari biji sehingga minyak keluar lebih banyak saat biji dipress.
Jumlah rendemen yang dihasilkan dari pengepressan secara mekanis dipengaruhi
oleh waktu pengepresan (pressing), besarnya tekanan yang diberikan, ukuran
bahan yang akan dipress, viskositas bahan yang diekstrak, serta cara pengepressan
(Ketaren, 1986).
Tujuan utama pemasakan adalah menggumpalkan protein dalam biji,
sehingga butiran minyak mudah untuk keluar dari biji. Selain itu pemasakan
menyebabkan penurunan
afinitas minyak dengan permukaan bahan sehingga
minyak diperoleh semaksimal mungkin pada waktu biji dikempa. Ekstraksi
minyak secara mekanis tipe ulir terdiri dari tahap perlakuan pendahuluan dan
pengempaan. Perlakuan pendahuluan terdiri dari pembersihan bahan (cleaning),
pemisahan kulit (dehulling), pengecilan ukuran (size reduction) dan pemasakan
atau pemanasan (cooking) (Swern, 1982).
Alat Pengepres Minyak
Expeller process adalah suatu metode ekstrasi minyak yang berasal dari
biji-bijian tanaman pangan dengan menggunakan screw press atau alat pengepres.
Screw press adalah sebuah mesin pengepres dengan skrup berbentuk spiral untuk
mengepres bahan makanan. Istilah lain dari expeller process yaitu extracted
mechanical process yang artinya mengeluarkan minyak dari bahan-bahan dengan
menggunakan panas dan tekanan mekanik. Pengepresan ini bertujuan untuk
mengambil minyak yang terkandung dalam biji-bijian dan ampas sisa hasil
Universitas Sumatera Utara
18
pengepresan. Bahan baku yang umumnya digunakan dalam metode ekstraksi
minyak antara lain kacang, kedelai, dan jagung yang kemudian hasil ikutannya
disebut bungkil yang merupakan sumber protein tinggi (Priyono, 2009).
Mesin pres minyak tipe berulir cocok untuk mengekstraksi sari buah dari
segala jenis buah, biji dan sebagainya. Dengan cara mengubah tekanan, mesin ini
dapat juga digunakan untuk memisahkan minyak terlebih dahulu dari kulit
misalnya dengan cara reaming. Satu unit dari ulir berbentuk horizontal dari jenis
expeller dipasang dengan tepat dan diputar oleh sumbu yang terbuat dari rangka
baja tahan karat atau monel. Alat ini dilengkapi dengan saringan pada bagian
bawah dan celah untuk mengalirkan cairan hasil pengepresan, sementara ampas
kulit didesak keluar dari lubang kecil pada bagian ujung sumbu ulir
(Guenther, 1990).
Dua cara yang umum digunakan pada pengepresan dalam pengambilan
minyak yaitu pengepresan hidrolik (hydraulic pressing) dan pengepresan berulir
(expeller pressing). Untuk teknik pengepresan hidrolik, sebelum dilakukan
pengepresan, biji perlu mendapat perlakuan pendahuluan berupa pemasakan.
Pemasakan biji bertujuan untuk menggumpalkan protein. Teknik pengepresan biji
dengan menggunakan ulir (screw) merupakan teknologi yang lebih maju dan
banyak digunakan di industri pengolahan minyak saat ini. Dengan cara ini biji
dipres menggunakan pengepresan berulir (screw) yang berjalan secara kontinyu.
Teknik ekstraksi ini tidak memerlukan perlakuan pendahuluan bagi biji yang akan
diekstraksi. Biji kering yang akan diekstraksi dapat langsung dimasukkan ke
dalam screw press (Musanif, 2010).
Universitas Sumatera Utara
19
Keunggulan dari mesin pres ulir ini adalah karena dapat mengolah
berbagai tipe buah atau kulit dengan berbagai ukuran. Jika buah atau biji utuh
langsung dipres dalam alat pres berulir ini maka cairan yang dihasilkan terdiri dari
emulsi antara sari buah atau sari biji, minyak dan hancuran sel. Setelah partikel
padat dipisahkan dengan cara menyaring maka emulsi encer yang terdiri dari sari
buah atau sari biji dan minyak harus disentrifugasi sehingga sari dan minyak
terpisah atau dilakukan penyulingan (Guenther, 1990).
Alat pengepres minyak (oil press) ini bekerja dengan prinsip mengempa
atau mengepres bahan atau bijian yang dengan menggunakan pemanas elektrik
(heater). Setelah alat dipastikan dalam keadaan siap pakai dan suhu didalam
silinder mencapai suhu pemanasan yang diinginkan, bahan baku berupa kacang
tanah, jagung dan kedelai dimasukkan ke dalam silinder melalui saluran masukan
(hooper). Silinder akan dipanasi dengan menggunakan pemanas elektrik (heater)
dan suhu diatur dengan menggunakan thermostat. Biji yang ada di dalam silinder
akan dibawa oleh ulir ke ujung silinder yang kemudian akan dikempa hingga
minyak keluar. Minyak hasil pengempaan akan keluar melalui saluran
pengeluaran.
Bahan
Perajangan
Penggilingan
Minyak kasar
Pengepresan
Pemasakan/
pemanasan
Ampas/ bungkil
Gambar 4. Skema cara memperoleh minyak dengan pengepresan
(Sumber: Wikipedia)
Universitas Sumatera Utara
20
Bagian-bagian penting yang terdapat pada pengempa berulir adalah
saluran pengumpan, ulir pemeras, saringan, saluran pengeluaran minyak dan
saluran pengeluaran ampas. Saluran pengumpan berfungsi untuk memasukkan
bahan baku. Ulir pemeras berfungsi untuk membawa bahan yang akan dikempa
dan juga menekan daging buah sehingga ninyak keluar dari sel-sel buah. Ulir ini
menyatui dengan poros yang bergerak memutar. Sedangkan saringan berada di
sekitar ulir pemerasan. Saluran pengeluaran minyak berfungsi untuk menyalurkan
minyak yang keluar dari saringan. Saluran pengeluaran ampas berfungsi untuk
pengeluaran ampas yang telah dipres minyaknya.
Pemisahan Campuran Suspensi
Campuran adalah zat yang terdiri dari dua jenis atau lebih. Campuran
dapat berupa larutan, koloid atau suspensi. Suspensi adalah campuran kasar dan
bersifat heterogen. Untuk memisahkan zat padat dari suspensi delakukan dengan 2
cara yaitu penyaringan dan pemusingan (sentrifugasi). Penyaringan dilakukan
dengan kertas saring, berdasarkan perbedaan ukuran partikel. Butiran-butiran
partikel yang tertahan disebut residu, sedangkan zat cair hasil penyaringan disebut
filtrat. Contohnya menyaring suspensi kapur dalam air. Cara yang kedua adalah
pemusingan (sentrifugasi). Sentrifugasi termasuk aplikasi dari gaya sentrifugal
yang membawa bahan untuk dipisahkan. Metoda sentrifugasi dapat memisahkan
campuran dua larutan yang heterogen berdasarkan perbedaan berat jenisnya.
Pemusingan digunakan untuk memisahkan suspensi yang jumlahnya sedikit. Alat
yang digunakan adalah alat sentrifugasi. Prinsip pemusingan adalah pemusingan
yang cepat menghasilkan gaya sentrifugal lebih besar dari gaya grafitasi,
akibatnya partikel-partikel tersuspensi akan mengendap di dasar tabung,
Universitas Sumatera Utara
21
selanjutnya filtrat di dekantasi (dituang atau dipipet secara hati-hati)
(Wijaya, 2005).
Kadar Air pada Minyak
Kadar air erat kaitannya dengan sifat fisik dari bahan pangan. Meskipun
sering diabaikan, air merupakan salah satu unsur penting dalam bahan makanan.
Air sendiri bukan merupakan sumber nutrien seperti bahan makanan lain, hanya
saja air berperan dalam membentuk tekstur bahan. air dalam bahan makanan atau
air terikat (bound water) dibagi menjadi dua yaitu air imbibisi dan air kristal. Air
imbibisi merupakan air yang masuk ke dalam bahan pangan dan akan
menyebabkan pengembangan volume. Air kristal adalah air terikat dalam semua
bahan, baik bahan pangan maupun non pangan yang berbentuk kristal
(Buckle, dkk., 1987).
Dalam analisis bahan pangan biasanya kadar air bahan dinyatakan dalam
persen berat kering. Hal ini disebabkan perhitungan berdasarkan berat basah
mempunyai kekurangan yaitu berat basah bahan selalu berubah-ubah setiap saat,
sedangkan berat bahan kering selalu tetap. Metode pengukuran kadar air yang
umum dilakukan adalah metode oven atau dengan cara destilasi. Perbedaan kadar
air dipengaruhi oleh kadar air awal pada bahan dan kelembaban udara yang
berpengaruh dalam pengeringan (Adnan, 1991).
Untuk menghilangkan air pada minyak dan lemak dapat dilakukan dengan
cara oven hampa udara. Contoh yang sudah ditimbang pada cawan kadar air
diovenkan kemudian didesikatorkan dan ditimbang untuk mendapatkan bobot
kadar air yang sesungguhnya. Seiring dengan meningkatnya suhu pemanasan
Universitas Sumatera Utara
22
maka kadar air dalam biji semakin berkurang. Berkurangnya kadar air dalam biji
menyebabkan pasrtikel biji menjadi keras (Fasina and Ajibola, 1989).
Universitas Sumatera Utara