Uji Aktivitas Antibakteri Dari Hasil Optimasi Transesterifikasi Minyak Kelapa Sawit (Elaeis guineensisJacq)
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) berasal dari Nigeria, Afrika
Barat. Meskipun demikian, ada yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari
Amerika Selatan yaitu Brazil karena lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit
dibandingkan dengan Afrika. Pada kenyataannya tanaman kelapa sawit hidup subur
diluar daerah asalnya, seperti Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Papua Nugini.
Bahkan mampu memberikan hasil produksi per hektar yang lebih tinggi (Fauzi,
dkk., 2002).
Kelapa sawit saat ini telah berkembang pesat di asia tenggara, khususnya
Indonesia dan Malaysia, dan justru bukan di Afrika Barat atau Amerika yang
dianggap sebagai daerah asalnya (Risza, 2012).
Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintah
kolonial Belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat batang bibit kelapa sawit
yang dibawa dari Mauritius dan Amsterdam untuk ditanam di Kebun Raya Bogor.
Tanaman kelapa sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara komersial pada
tahun 1911 (Fauzi, dkk., 2012).
Pada masa pendudukan Belanda, perkebunan kelapa sawit mengalami
perkembangan yang cukup pesat. Indonesia menggeser dominasi ekspor negara
Afrika pada waktu itu. Namun, kemajuan pesat yang dialami oleh Indonesia tidak
diikuti dengan peningkatan perekonomian nasional. Hasil perolehan ekspor minyak
sawit hanya meningkatkan perekonomian negara asing yang berkuasa di Indonesia,
termasuk Belanda (Fauzi, dkk., 2012).
4
Universitas Sumatera Utara
2.2 Uraian Tumbuhan Kelapa Sawit
2.2.1 Sistematika Tumbuhan Kelapa Sawit
Menurut Hadi (2004) Sistematika tumbuhan kelapa sawit sebagai berikut :
Divisi
: Tracheophyta
Subdivisi
: Ptrerosida
Kelas
: Angiospermae
Subkelas
: Monocotiledonae
Ordo
: Cocoideae
Famili
: Palmae
Genus
: Elaeis
Spesies
: Elaeis guineensis
2.1.2 Morfologi Tumbuhan Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit termasuk ke dalam tanaman berbiji satu
(monokotil) yang memiliki akar serabut. Saat awal perkecambahan, akar pertama
muncul dari biji yang berkecambah (radikula). Setelah itu, radikula akan mati dan
membentuk akar utama atau primer. Selanjutnya akar primer akan membentuk akar
sekunder, tertier, dan kuartener (Lubis dan Widanarko, 2011).
Perakaran kelapa sawit yang telah terbentuk sempurna umumnya memiliki
akar primer dengan diameter 5 – 10 mm, akar skunder 2 – 4 mm, akar tersier 1 – 2
mm, dan akar kuartener 0,1 – 0,3 mm. Akar yang paling aktif menyerap air dan
unsur hara adalah akar tersier dan kuartener yang berada di kedalaman 0 – 60 cm
dengan jarak 2 – 3 meter dari pangkal pohon (Lubis dan Widanarko, 2011).
Pohon kelapa sawit tumbuh tegak lurus tidak bercabang. Diameter batang
kelapa sawit adalah 35 – 60 cm. Setiap tahun, batang kelapa sawit bertambah
5
Universitas Sumatera Utara
panjang 35 – 45 cm. semakin lambat pertambahan panjang kelapa sawit, semakin
baik. Hal ini akan mempermudah perawatan, terutama untuk memanen buah dan
memperpanjang masa produktifnya (Hadi, 2004).
Sebagaimana daun kelapa biasa, daun kelapa sawit bersirip genap dengan
tulang-tulang daun sejajar. Panjang pelepah daun kelapa sawit adalah 5 – 7 m,
dalam satu pelepah terdapat 200 – 400 helai anak daun (lidi). Dalam satu pohon
kelapa sawit bisa terdapat lebih dari 60 pelepah, tetapi jumlah maksimal pelepah
yang harus tetap dipertahankan pada pohon produktif telah diatur sesuai umur
tanaman (Hadi, 2004).
Tanaman kelapa sawit mulai berbunga pada umur 2,5 tahun, tetapi
umumnya bunga tersebut gugur pada fase awal pertumbuhan generatifnya.
Tanaman kelapa sawit termasuk tanaman monoecious. Karen itu, bunga jantan dan
betina terletak pada satu pohon. Bunga sawit muncul dari ketiak daun yang disebut
infloresen (bunga majemuk). Bakal bunga tersebut dapat berkembang menjadi
bunga jantan atau bunga betina tergantung kondisi tanaman. Infloresen awal
terbentuk selama
2 – 3 bulan, lalu pertumbuhan salah satu organ reproduktifnya
terhenti dan hanya satu jenis bunga yang dihasilkan dalam satu infloresen. Namun ,
tidak jarang juga organ betina (gynoecium) dapat berkembang bersama-sama
dengan organ jantan (androecium) dan menghasilkan organ hermaprodit (Lubis dan
Widanarko, 2011).
Buah kelapa sawit termasuk jenis buah keras (drupe), menempel dan
bergerombol pada tandan buah. Jumlah per tandan dapat mencapai 1.600,
berbentuk lonjng sampai membulat. Panjang buah 2- 5 cm, beratnya sampai 30
6
Universitas Sumatera Utara
gram. Bagian-bagian buah terdiri atas eksokarp (exocarp) atau kulit buah,
mesokarp (mesocarp) atau sabut, dan biji. Bagian – bagian buah yang
menghasilkan minyak adalah (1) Mesokarp, yang mengandung minyak kelapa
sawit (crude palm oil), dan (2) inti, yang mengandung minyak inti kelapa sawit
(palm kernel oil) (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Biji kelap sawit memiliki ukuran dan bobot yang berbeda untuk setiap
jenisnya. Berdasarkan ketebalan cangkang dan daging buah, kelapa sawit
dibedakan menjadi beberapa jenis sebagai berikut,
1. Dura (D), memiliki cangkang tebal (3 – 5 mm), daging buah tipis, dan rendemen
minyak 15 – 17%.
2. Psifera (P), memiliki cangkang sangat tipis, daging buah tebal, biji kecil dan
rendemen minyak 23 – 25%.
3. Tenera (T), memiliki cangkang agak tipis (2 – 3 mm), daging buah tebal, dan
rendemen minyak 21 – 23% (Lubis dan widanarko, 2011).
2.3 Pemanfaatan Minyak Kelapa Sawit
2.3.1 Minyak sawit untuk industri pangan
Minyak sawit yang digunakan sebagai produk pangan dihasilkan dari
minyak sawit maupun minyak inti sawit. Sebagai bahan baku untuk minyak makan,
minyak sawit antara lain digunakan dalam bentuk minyak goreng, margarine,
butter,vanaspati, dan bahan untuk membuat kue-kue. Sebagai bahan pangan,
minyak sawit mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan minyak goreng
lain, antara lain mengandung karoten yang diketahui berfungsi sebagai antikanker
dan tokoferol sebagai sumber vitamin E. disamping itu, kandungan asam linoleat
dan linolenatnya rendah sehingga minyak goreng yang terbuat dari buah kelapa
7
Universitas Sumatera Utara
sawit memiliki kemantapan kalor (heat stability) yang tinggi dan tidak mudah
teroksidasi (Fauzi, dkk., 2012).
Produk turunan minyak kelapa sawit untuk industri pangan selain minyak
goreng kelapa sawit, dapat juga dihasilkan margarin, shortening, vanaspati, ice
creams, bakery fats, instans noodle, cocoa butter extender, sugar confetionary,
biscuit cream fats, filles mild, dan imitation cream (Fauzi, dkk., 2012).
2.3.2 Minyak sawit untuk industri nonpangan
Minyak sawit mempunyai potensi yang cukup besar untuk digunakan di
industri-industri nonpangan, industri farmasi, dan industri oleokimia (fatty acid,
fatty alcohol, dan glycerine) (Fauzi, dkk., 2002).
2.3.2.1 Bahan baku untuk industri farmasi
Kandungan minor dalam minyak sawit berjumlah kurang lebih 1 %, antara
lain terdiri dari karoten, tokoferol, sterol, alkohol, triterpen, fosfolipida. Kandungan
minor tersebut menjadikan minyak sawit dapat digunakan sebagai bahan baku
dalam industri farmasi. Di antara kandungan minor yang sangat berguna tersebut
antara lain karoten dan tokoferol yang dapat mencegah kebutaan (defisiensi
vitamin A) dan pemusnahan radikal bebas yang selanjutnya juga bermanfaat untuk
mencegah kanker, atterosklerosis, dan memperlambat proses penuaan (Fauzi, dkk.,
2002).
2.3.2.2 Bahan baku oleokimia
Oleokimia adalah bahan baku industri yang dapat diperoleh dari minyak
nabati, termasuk diantaranya adalah minyak sawit dan minyak inti sawit. Produk
utama minyak yang digolongkan dalam oleokimia adalah asam lemak, lemak
alkohol, asam amino, metil ester, dam gliserin. Bahan-bahan tersebut mempunyai
8
Universitas Sumatera Utara
spesifikasi penggunaan sebagai bahan baku industri termasuk industri kosmetik
(Fauzi, dkk., 2002).
2.3.2.3 Minyak sawit sebagai bahan bakar alternatif
Seiring dengan meningkatnya harga minyak, sumber energi alternatif
seperti biodiesel akan terus meningkat. Diperkirakan, konsumsi global untuk
minyak mentah mencapai 3,9 miliar ton pada tahun 2007. Jika 10% saja konsumsi
minyak mentah itu digantikan dengan biodiesel, berarti diperlukan sekitar 390 juta
ton biodiesel. Saat ini, porsi biodiesel sebagai pengganti minyak baru mencapai 1
% (Pardamean, 2011).
Biodisel merupakan bahan bakar untuk mesin diesel yang dibuat dari
minyak nabati atau lemak hewani. Biodiesel minyak sawit adalah biodiesel yang
dibuat dengan cara esterifikasi atau transesterifikasi minyak sawit dan alkohol
rantai pendek (Pardamean, 2011).
Pengembangan dan penggunaan minyak tumbuhan sebagai bahan bakar
telah dilakukan oleh Amerika Serikat dan beberapa Negara eropa. Minyak
tumbuhan tersebut dikonversi menjadi bentuk metil ester asam lemak yang disebut
biodiesel. Indonesia dan Malaysia adalah Negara produsen utama minyak sawit di
dunia
juga
telah
mengembangkan biodiesel
dari
minyak
sawit,
tetapi
pengembangannya belum komersial (Fauzi, dkk., 2002).
FAME atau fatty acid methyl ester (metil ester asam lemak) adalah minyak
nabati, lemak hewani, atau minyak goreng bekas yang diubah melalui proses
transesterifikasi yang pada dasarnya mereaksikan minyak-minyak tersebut dengan
metanol dan katalisator NaOH atau KOH. Secara keseluruhan, FAME disebut
dengan nama biodiesel (Prihandana, dkk., 2007).
9
Universitas Sumatera Utara
2.3.2.4 Ester asam lemak sebagai antibakteri
Monoasilgliserol atau monogliserida merupakan bentuk ester satu asam
lemak tertentu dengan gliserol yang umumnya pada posisi ikatan ester 1 atau
3.Ester monoasilgliserol dalam bentuk monolaurin dan monokaprin memiliki daya
antibakteri (Murhadi, 2009).
2.4 Transesterifikasi
Transesterifikasi adalah penggantian gugus alkohol dari ester dengan
alkohol lain dalam suatu proses yang menyerupai hidrolisis. Namun berbeda
dengan hidrolisis, pada proses transesterifikasi bahan yang digunakan bukan air
melainkan alkohol.Umumnya, katalis yang digunakan adalah NaOH atau KOH
(Hambali, dkk., 2006).
Berikut ini disajikan reaksi transesterifikasi trigliserida dengan metanol
untuk menghasilkan metil ester.
Faktor utama yang mempengaruhi rendemen ester yang dihasilkan pada
reaksi adalah rasio molar antara trigliserida dan alkohol, jenis katalis yang
digunakan, suhu reaksi, waktu reaksi, kandungan air, dan kandungan asam lemak
bebas pada bahan baku yang dapat menghambat reaksi. Faktor lain yang
mempengaruhi kandungan ester, diantaranya kandungan gliserol, jenis alkohol
10
Universitas Sumatera Utara
yang digunakan pada reaksi transesterifikasi, jumlah katalis sisa, dan kandungan
sabun (Hambali, dkk., 2006).
Pada proses transesterifikasi, selain menghasilkan ester, hasil sampingnya
adalah gliserin (gliserol). Gliserin dapat dimanfaatkan dalam pembuatan sabun.
Bahan baku sabun ini berperan sebagai pelembab (moisturizer) (Hambali, dkk.,
2006).
2.5 Bakteri
Bakteri merupakan organisme uniseluler yang relatif sederhana. Karena
materi genetik tidak diselimuti oleh selaput membran inti, sel bakteri disebut
dengan sel prokariot. Secara umum, sel bakteri terdiri atas beberapa bentuk, yaitu
bentuk basil/batang, bulat, atau spiral. Dinding sel bakteri mengandung kompleks
karbohidrat
dan
protein
yang disebut
peptidoglikan.
Bakteri
umumnya
bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua sel yang berukuran sama. Ini
disebut dengan pembelahan biner. Untuk nutrisi, bakteri umumnya menggunakan
bahan kimia organik yang dapat diperoleh secara alami dari organisme hidup atau
organisme yang sudah mati. Beberapa bakteri dapat membuat makanan sendiri
dengan proses biosintesis, sedangkan beberapa bakteri yang lain memperoleh
nutrisi dari substansi organik (Radji, 2013).
Bentuk sel bakteri ada 3 macam yaitu:
a. Bulat (Kokus)
Bakteri kokus biasanya berbentuk bulat atau lonjong, hidup sendiri-sendiri,
berpasangan, membentuk rantai panjang atau kubus, tergantung cara bakteri itu
membelah diri dan kemudian melekat satu sama lain setelah pembelahan. Beberapa
11
Universitas Sumatera Utara
bakteri kokus berpasangan setelah pembelahan sel. Bentuk kokus terdiri atas
diplococcus, tetracoccus, streptococcus (berbentuk rantai), sarcinae (berbentuk
kubus), dan staphylococcus (berkelompok seperti buah anggur). Bentuk morfologi
kokus yang berbeda-beda ini sering kali digunakan untuk mengidentifikasi jenis
bakteri golongan kokus.
b. Batang (Basil)
Bakteri basil adalah golongan bakteri yang memiliki bentuk seperti batang
atau silinder. Bakteri ini mempunyai ukuran yang sangat beragam. Basil umumnya
terlihat sebagai batang tunggal. Beberapa bakteri basil berpasangan setelah
pembelahan sel. Bentuk basil terdiri atas diplobacillus, streptobacillus dan
coccobacillus.
c. Spiral (Lengkung)
Bakteri spiral adalah bakteri yang mempunyai bentuk yang tidak lurus
seperti basil, tetapi mempunyai satu atau beberapa lekukan. Bakteri spiral dibagi
menjadi vibrio (bakteri berbentuk batang yang melengkung menyerupai bentuk
koma), spirilum (bakteri berbentuk spiral atau pilinan dengan selnya yang kokoh)
dan spiroketa (bakteri yang berbentuk spiral dan tubuhnya sangat lentur sehingga
dapat bergerak bebas) (Radji, 2013).
2.5.1 Pewarnaan Gram
Berdasarkan pewarnaan gram, bakteri digolongkan 2 macam, yaitu Bakteri
Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif. Perbedaan bakteri Gram positif dengan
bakteri Gram negatif dapat dilihat pada tabel dibawah ini (Harti, 2015).
12
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Perbedaan bakteri Gram positif dengan bakteri Gram negatif
No
1
Keterangan
Dinding sel
Gram Positif
Gram Negatif
Sederhana
Lebih kompleks
2
Struktur dinding sel
1 lapisan
peptidoglikan
2 lapisan:
a. Bagian luar :
lipopolisakarida
dan protein
b. Bagian dalam :
peptidoglikan
3
Ketebalan
15 – 80 nm
10 – 15 nm
4
Berat
50% berat kering sel 10% berat kering sel
5
Syarat nutrisi
Lebih kompleks
Sederhana
Bakteri Patogen Staphylococcus aureus
2.5.2
Bakteri Staphylococcus aureus termasuk dalam famili Micrococcaceae.
Menurut bahasa Yunani, Staphyle berarti anggur dan coccus berarti bulat atau bola.
Salah satu spesies menghasilkan pigmen berwarna kuning emas sehingga
dinamakan aureus (berarti emas, seperti matahari). Bakteri ini dapat tumbuh
dengan atau tanpa bantuan oksigen (Radji, 2013).
2.6 Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan bakteri antara
lain :
a. Suhu
Sebagian besar bakteri tumbuh optimal pada suhu tubuh manusia. Akan
tetapi, beberapa bakteri dapat tumbuh dalam lingkungan ekstrem yang beradadiluar
13
Universitas Sumatera Utara
batas pertahanan organisme eukariotik. Sebagian besar bakteri tumbuh hanya di
dalam kisaran pertumbuhan minimum dan maksimum. Bakteri biasanya tidak dapat
tumbuh optimal di luar suhu tersebut (Radji, 2013).
b. pH
Kebanyakan bakteri tumbuh subur pada pH kurang lebih 7,5, sangat sedikit
bakteri yang dapat tumbuh pada pH asam. Beberapa bakteri disebut dengan asidofil
karena dapat menoleransi keasaman (Radji, 2013).
c. Oksigen
Bakteri yang membutuhkan oksigen untuk hidup disebut bakteri aerob
obligat. Bakteri ini memiliki kelemahan, yaitu oksigen yang sangat sedikit terlarut
di dalam media dan air di lingkungan bakteri tersebut (Radji, 2013).
2.7 Metode Uji Antibakteri
Metode pengujian antibakteri dilakukan untuk mengetahui efektivitas suatu
zat terhadap mikroorganisme. Beberapa macam metode pengujian antibakteri yaitu:
a.
Metode difusi
Disebut juga disk-diffusion method atau Kirby-Bauer test. Metode ini dibagi
tiga yaitu metode menggunakan cakram, metode menggunakan silinder dan metode
lubang/sumuran. Disk uji diletakkan pada permukaan media agar yang telah
diinokulasi dengan mikroorganisme uji, diinkubasikan dan diamati terbentuknya
zona hambatan. Tes ini dapat mendeterminasi sensitivitas bahan uji dan estimasi
konsentrasi
hambat minimum, yaitu konsentrasi terendah yang mampu
menghambat pertumbuhan bakteri secara visual. Kelemahan metode difusi yaitu
tidak dapat menentukan efek bakterisidal suatu bahan uji (Harti, 2015).
14
Universitas Sumatera Utara
b.
Metode dilusi
Prinsipnya adalah seri pengenceran konsentrasi bahan uji. Dapat digunakan
untuk menentukan konsentrasi hambat minimum dan konsentrasi bunuh minimum
suatu bahan uji. Diinokulasi suatu seri pengenceran bahan uji dalam tabung berisi
media
cair
dan
diinokulasi
dengan
bakteri
uji
lalu
diamati
tingkat
kekeruhan/pertumbuhan. Pengenceran tertinggi dari media cair yang jernih
dinyatakan sebagai konsentrasi hambat minimum, sedangkan tabung yang jernih
diinokulasi goresan pada media plate agar, diinkubasi dan diamati ada tidaknya
pertumbuhan koloni pada permukaan media plate agar. Pengenceran tertinggi dari
tabung yang jernih dan menunjukkan tidak ada pertumbuhan pada plate agar
sebagai konsentrasi bunuh minimum (Harti, 2015).
15
Universitas Sumatera Utara
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) berasal dari Nigeria, Afrika
Barat. Meskipun demikian, ada yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari
Amerika Selatan yaitu Brazil karena lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit
dibandingkan dengan Afrika. Pada kenyataannya tanaman kelapa sawit hidup subur
diluar daerah asalnya, seperti Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Papua Nugini.
Bahkan mampu memberikan hasil produksi per hektar yang lebih tinggi (Fauzi,
dkk., 2002).
Kelapa sawit saat ini telah berkembang pesat di asia tenggara, khususnya
Indonesia dan Malaysia, dan justru bukan di Afrika Barat atau Amerika yang
dianggap sebagai daerah asalnya (Risza, 2012).
Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan di Indonesia oleh pemerintah
kolonial Belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat batang bibit kelapa sawit
yang dibawa dari Mauritius dan Amsterdam untuk ditanam di Kebun Raya Bogor.
Tanaman kelapa sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara komersial pada
tahun 1911 (Fauzi, dkk., 2012).
Pada masa pendudukan Belanda, perkebunan kelapa sawit mengalami
perkembangan yang cukup pesat. Indonesia menggeser dominasi ekspor negara
Afrika pada waktu itu. Namun, kemajuan pesat yang dialami oleh Indonesia tidak
diikuti dengan peningkatan perekonomian nasional. Hasil perolehan ekspor minyak
sawit hanya meningkatkan perekonomian negara asing yang berkuasa di Indonesia,
termasuk Belanda (Fauzi, dkk., 2012).
4
Universitas Sumatera Utara
2.2 Uraian Tumbuhan Kelapa Sawit
2.2.1 Sistematika Tumbuhan Kelapa Sawit
Menurut Hadi (2004) Sistematika tumbuhan kelapa sawit sebagai berikut :
Divisi
: Tracheophyta
Subdivisi
: Ptrerosida
Kelas
: Angiospermae
Subkelas
: Monocotiledonae
Ordo
: Cocoideae
Famili
: Palmae
Genus
: Elaeis
Spesies
: Elaeis guineensis
2.1.2 Morfologi Tumbuhan Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit termasuk ke dalam tanaman berbiji satu
(monokotil) yang memiliki akar serabut. Saat awal perkecambahan, akar pertama
muncul dari biji yang berkecambah (radikula). Setelah itu, radikula akan mati dan
membentuk akar utama atau primer. Selanjutnya akar primer akan membentuk akar
sekunder, tertier, dan kuartener (Lubis dan Widanarko, 2011).
Perakaran kelapa sawit yang telah terbentuk sempurna umumnya memiliki
akar primer dengan diameter 5 – 10 mm, akar skunder 2 – 4 mm, akar tersier 1 – 2
mm, dan akar kuartener 0,1 – 0,3 mm. Akar yang paling aktif menyerap air dan
unsur hara adalah akar tersier dan kuartener yang berada di kedalaman 0 – 60 cm
dengan jarak 2 – 3 meter dari pangkal pohon (Lubis dan Widanarko, 2011).
Pohon kelapa sawit tumbuh tegak lurus tidak bercabang. Diameter batang
kelapa sawit adalah 35 – 60 cm. Setiap tahun, batang kelapa sawit bertambah
5
Universitas Sumatera Utara
panjang 35 – 45 cm. semakin lambat pertambahan panjang kelapa sawit, semakin
baik. Hal ini akan mempermudah perawatan, terutama untuk memanen buah dan
memperpanjang masa produktifnya (Hadi, 2004).
Sebagaimana daun kelapa biasa, daun kelapa sawit bersirip genap dengan
tulang-tulang daun sejajar. Panjang pelepah daun kelapa sawit adalah 5 – 7 m,
dalam satu pelepah terdapat 200 – 400 helai anak daun (lidi). Dalam satu pohon
kelapa sawit bisa terdapat lebih dari 60 pelepah, tetapi jumlah maksimal pelepah
yang harus tetap dipertahankan pada pohon produktif telah diatur sesuai umur
tanaman (Hadi, 2004).
Tanaman kelapa sawit mulai berbunga pada umur 2,5 tahun, tetapi
umumnya bunga tersebut gugur pada fase awal pertumbuhan generatifnya.
Tanaman kelapa sawit termasuk tanaman monoecious. Karen itu, bunga jantan dan
betina terletak pada satu pohon. Bunga sawit muncul dari ketiak daun yang disebut
infloresen (bunga majemuk). Bakal bunga tersebut dapat berkembang menjadi
bunga jantan atau bunga betina tergantung kondisi tanaman. Infloresen awal
terbentuk selama
2 – 3 bulan, lalu pertumbuhan salah satu organ reproduktifnya
terhenti dan hanya satu jenis bunga yang dihasilkan dalam satu infloresen. Namun ,
tidak jarang juga organ betina (gynoecium) dapat berkembang bersama-sama
dengan organ jantan (androecium) dan menghasilkan organ hermaprodit (Lubis dan
Widanarko, 2011).
Buah kelapa sawit termasuk jenis buah keras (drupe), menempel dan
bergerombol pada tandan buah. Jumlah per tandan dapat mencapai 1.600,
berbentuk lonjng sampai membulat. Panjang buah 2- 5 cm, beratnya sampai 30
6
Universitas Sumatera Utara
gram. Bagian-bagian buah terdiri atas eksokarp (exocarp) atau kulit buah,
mesokarp (mesocarp) atau sabut, dan biji. Bagian – bagian buah yang
menghasilkan minyak adalah (1) Mesokarp, yang mengandung minyak kelapa
sawit (crude palm oil), dan (2) inti, yang mengandung minyak inti kelapa sawit
(palm kernel oil) (Mangoensoekarjo dan Semangun, 2008).
Biji kelap sawit memiliki ukuran dan bobot yang berbeda untuk setiap
jenisnya. Berdasarkan ketebalan cangkang dan daging buah, kelapa sawit
dibedakan menjadi beberapa jenis sebagai berikut,
1. Dura (D), memiliki cangkang tebal (3 – 5 mm), daging buah tipis, dan rendemen
minyak 15 – 17%.
2. Psifera (P), memiliki cangkang sangat tipis, daging buah tebal, biji kecil dan
rendemen minyak 23 – 25%.
3. Tenera (T), memiliki cangkang agak tipis (2 – 3 mm), daging buah tebal, dan
rendemen minyak 21 – 23% (Lubis dan widanarko, 2011).
2.3 Pemanfaatan Minyak Kelapa Sawit
2.3.1 Minyak sawit untuk industri pangan
Minyak sawit yang digunakan sebagai produk pangan dihasilkan dari
minyak sawit maupun minyak inti sawit. Sebagai bahan baku untuk minyak makan,
minyak sawit antara lain digunakan dalam bentuk minyak goreng, margarine,
butter,vanaspati, dan bahan untuk membuat kue-kue. Sebagai bahan pangan,
minyak sawit mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan minyak goreng
lain, antara lain mengandung karoten yang diketahui berfungsi sebagai antikanker
dan tokoferol sebagai sumber vitamin E. disamping itu, kandungan asam linoleat
dan linolenatnya rendah sehingga minyak goreng yang terbuat dari buah kelapa
7
Universitas Sumatera Utara
sawit memiliki kemantapan kalor (heat stability) yang tinggi dan tidak mudah
teroksidasi (Fauzi, dkk., 2012).
Produk turunan minyak kelapa sawit untuk industri pangan selain minyak
goreng kelapa sawit, dapat juga dihasilkan margarin, shortening, vanaspati, ice
creams, bakery fats, instans noodle, cocoa butter extender, sugar confetionary,
biscuit cream fats, filles mild, dan imitation cream (Fauzi, dkk., 2012).
2.3.2 Minyak sawit untuk industri nonpangan
Minyak sawit mempunyai potensi yang cukup besar untuk digunakan di
industri-industri nonpangan, industri farmasi, dan industri oleokimia (fatty acid,
fatty alcohol, dan glycerine) (Fauzi, dkk., 2002).
2.3.2.1 Bahan baku untuk industri farmasi
Kandungan minor dalam minyak sawit berjumlah kurang lebih 1 %, antara
lain terdiri dari karoten, tokoferol, sterol, alkohol, triterpen, fosfolipida. Kandungan
minor tersebut menjadikan minyak sawit dapat digunakan sebagai bahan baku
dalam industri farmasi. Di antara kandungan minor yang sangat berguna tersebut
antara lain karoten dan tokoferol yang dapat mencegah kebutaan (defisiensi
vitamin A) dan pemusnahan radikal bebas yang selanjutnya juga bermanfaat untuk
mencegah kanker, atterosklerosis, dan memperlambat proses penuaan (Fauzi, dkk.,
2002).
2.3.2.2 Bahan baku oleokimia
Oleokimia adalah bahan baku industri yang dapat diperoleh dari minyak
nabati, termasuk diantaranya adalah minyak sawit dan minyak inti sawit. Produk
utama minyak yang digolongkan dalam oleokimia adalah asam lemak, lemak
alkohol, asam amino, metil ester, dam gliserin. Bahan-bahan tersebut mempunyai
8
Universitas Sumatera Utara
spesifikasi penggunaan sebagai bahan baku industri termasuk industri kosmetik
(Fauzi, dkk., 2002).
2.3.2.3 Minyak sawit sebagai bahan bakar alternatif
Seiring dengan meningkatnya harga minyak, sumber energi alternatif
seperti biodiesel akan terus meningkat. Diperkirakan, konsumsi global untuk
minyak mentah mencapai 3,9 miliar ton pada tahun 2007. Jika 10% saja konsumsi
minyak mentah itu digantikan dengan biodiesel, berarti diperlukan sekitar 390 juta
ton biodiesel. Saat ini, porsi biodiesel sebagai pengganti minyak baru mencapai 1
% (Pardamean, 2011).
Biodisel merupakan bahan bakar untuk mesin diesel yang dibuat dari
minyak nabati atau lemak hewani. Biodiesel minyak sawit adalah biodiesel yang
dibuat dengan cara esterifikasi atau transesterifikasi minyak sawit dan alkohol
rantai pendek (Pardamean, 2011).
Pengembangan dan penggunaan minyak tumbuhan sebagai bahan bakar
telah dilakukan oleh Amerika Serikat dan beberapa Negara eropa. Minyak
tumbuhan tersebut dikonversi menjadi bentuk metil ester asam lemak yang disebut
biodiesel. Indonesia dan Malaysia adalah Negara produsen utama minyak sawit di
dunia
juga
telah
mengembangkan biodiesel
dari
minyak
sawit,
tetapi
pengembangannya belum komersial (Fauzi, dkk., 2002).
FAME atau fatty acid methyl ester (metil ester asam lemak) adalah minyak
nabati, lemak hewani, atau minyak goreng bekas yang diubah melalui proses
transesterifikasi yang pada dasarnya mereaksikan minyak-minyak tersebut dengan
metanol dan katalisator NaOH atau KOH. Secara keseluruhan, FAME disebut
dengan nama biodiesel (Prihandana, dkk., 2007).
9
Universitas Sumatera Utara
2.3.2.4 Ester asam lemak sebagai antibakteri
Monoasilgliserol atau monogliserida merupakan bentuk ester satu asam
lemak tertentu dengan gliserol yang umumnya pada posisi ikatan ester 1 atau
3.Ester monoasilgliserol dalam bentuk monolaurin dan monokaprin memiliki daya
antibakteri (Murhadi, 2009).
2.4 Transesterifikasi
Transesterifikasi adalah penggantian gugus alkohol dari ester dengan
alkohol lain dalam suatu proses yang menyerupai hidrolisis. Namun berbeda
dengan hidrolisis, pada proses transesterifikasi bahan yang digunakan bukan air
melainkan alkohol.Umumnya, katalis yang digunakan adalah NaOH atau KOH
(Hambali, dkk., 2006).
Berikut ini disajikan reaksi transesterifikasi trigliserida dengan metanol
untuk menghasilkan metil ester.
Faktor utama yang mempengaruhi rendemen ester yang dihasilkan pada
reaksi adalah rasio molar antara trigliserida dan alkohol, jenis katalis yang
digunakan, suhu reaksi, waktu reaksi, kandungan air, dan kandungan asam lemak
bebas pada bahan baku yang dapat menghambat reaksi. Faktor lain yang
mempengaruhi kandungan ester, diantaranya kandungan gliserol, jenis alkohol
10
Universitas Sumatera Utara
yang digunakan pada reaksi transesterifikasi, jumlah katalis sisa, dan kandungan
sabun (Hambali, dkk., 2006).
Pada proses transesterifikasi, selain menghasilkan ester, hasil sampingnya
adalah gliserin (gliserol). Gliserin dapat dimanfaatkan dalam pembuatan sabun.
Bahan baku sabun ini berperan sebagai pelembab (moisturizer) (Hambali, dkk.,
2006).
2.5 Bakteri
Bakteri merupakan organisme uniseluler yang relatif sederhana. Karena
materi genetik tidak diselimuti oleh selaput membran inti, sel bakteri disebut
dengan sel prokariot. Secara umum, sel bakteri terdiri atas beberapa bentuk, yaitu
bentuk basil/batang, bulat, atau spiral. Dinding sel bakteri mengandung kompleks
karbohidrat
dan
protein
yang disebut
peptidoglikan.
Bakteri
umumnya
bereproduksi dengan cara membelah diri menjadi dua sel yang berukuran sama. Ini
disebut dengan pembelahan biner. Untuk nutrisi, bakteri umumnya menggunakan
bahan kimia organik yang dapat diperoleh secara alami dari organisme hidup atau
organisme yang sudah mati. Beberapa bakteri dapat membuat makanan sendiri
dengan proses biosintesis, sedangkan beberapa bakteri yang lain memperoleh
nutrisi dari substansi organik (Radji, 2013).
Bentuk sel bakteri ada 3 macam yaitu:
a. Bulat (Kokus)
Bakteri kokus biasanya berbentuk bulat atau lonjong, hidup sendiri-sendiri,
berpasangan, membentuk rantai panjang atau kubus, tergantung cara bakteri itu
membelah diri dan kemudian melekat satu sama lain setelah pembelahan. Beberapa
11
Universitas Sumatera Utara
bakteri kokus berpasangan setelah pembelahan sel. Bentuk kokus terdiri atas
diplococcus, tetracoccus, streptococcus (berbentuk rantai), sarcinae (berbentuk
kubus), dan staphylococcus (berkelompok seperti buah anggur). Bentuk morfologi
kokus yang berbeda-beda ini sering kali digunakan untuk mengidentifikasi jenis
bakteri golongan kokus.
b. Batang (Basil)
Bakteri basil adalah golongan bakteri yang memiliki bentuk seperti batang
atau silinder. Bakteri ini mempunyai ukuran yang sangat beragam. Basil umumnya
terlihat sebagai batang tunggal. Beberapa bakteri basil berpasangan setelah
pembelahan sel. Bentuk basil terdiri atas diplobacillus, streptobacillus dan
coccobacillus.
c. Spiral (Lengkung)
Bakteri spiral adalah bakteri yang mempunyai bentuk yang tidak lurus
seperti basil, tetapi mempunyai satu atau beberapa lekukan. Bakteri spiral dibagi
menjadi vibrio (bakteri berbentuk batang yang melengkung menyerupai bentuk
koma), spirilum (bakteri berbentuk spiral atau pilinan dengan selnya yang kokoh)
dan spiroketa (bakteri yang berbentuk spiral dan tubuhnya sangat lentur sehingga
dapat bergerak bebas) (Radji, 2013).
2.5.1 Pewarnaan Gram
Berdasarkan pewarnaan gram, bakteri digolongkan 2 macam, yaitu Bakteri
Gram Positif dan Bakteri Gram Negatif. Perbedaan bakteri Gram positif dengan
bakteri Gram negatif dapat dilihat pada tabel dibawah ini (Harti, 2015).
12
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.1 Perbedaan bakteri Gram positif dengan bakteri Gram negatif
No
1
Keterangan
Dinding sel
Gram Positif
Gram Negatif
Sederhana
Lebih kompleks
2
Struktur dinding sel
1 lapisan
peptidoglikan
2 lapisan:
a. Bagian luar :
lipopolisakarida
dan protein
b. Bagian dalam :
peptidoglikan
3
Ketebalan
15 – 80 nm
10 – 15 nm
4
Berat
50% berat kering sel 10% berat kering sel
5
Syarat nutrisi
Lebih kompleks
Sederhana
Bakteri Patogen Staphylococcus aureus
2.5.2
Bakteri Staphylococcus aureus termasuk dalam famili Micrococcaceae.
Menurut bahasa Yunani, Staphyle berarti anggur dan coccus berarti bulat atau bola.
Salah satu spesies menghasilkan pigmen berwarna kuning emas sehingga
dinamakan aureus (berarti emas, seperti matahari). Bakteri ini dapat tumbuh
dengan atau tanpa bantuan oksigen (Radji, 2013).
2.6 Faktor yang mempengaruhi pertumbuhan bakteri
Ada beberapa faktor yang dapat mempengaruhi pertumbuhan bakteri antara
lain :
a. Suhu
Sebagian besar bakteri tumbuh optimal pada suhu tubuh manusia. Akan
tetapi, beberapa bakteri dapat tumbuh dalam lingkungan ekstrem yang beradadiluar
13
Universitas Sumatera Utara
batas pertahanan organisme eukariotik. Sebagian besar bakteri tumbuh hanya di
dalam kisaran pertumbuhan minimum dan maksimum. Bakteri biasanya tidak dapat
tumbuh optimal di luar suhu tersebut (Radji, 2013).
b. pH
Kebanyakan bakteri tumbuh subur pada pH kurang lebih 7,5, sangat sedikit
bakteri yang dapat tumbuh pada pH asam. Beberapa bakteri disebut dengan asidofil
karena dapat menoleransi keasaman (Radji, 2013).
c. Oksigen
Bakteri yang membutuhkan oksigen untuk hidup disebut bakteri aerob
obligat. Bakteri ini memiliki kelemahan, yaitu oksigen yang sangat sedikit terlarut
di dalam media dan air di lingkungan bakteri tersebut (Radji, 2013).
2.7 Metode Uji Antibakteri
Metode pengujian antibakteri dilakukan untuk mengetahui efektivitas suatu
zat terhadap mikroorganisme. Beberapa macam metode pengujian antibakteri yaitu:
a.
Metode difusi
Disebut juga disk-diffusion method atau Kirby-Bauer test. Metode ini dibagi
tiga yaitu metode menggunakan cakram, metode menggunakan silinder dan metode
lubang/sumuran. Disk uji diletakkan pada permukaan media agar yang telah
diinokulasi dengan mikroorganisme uji, diinkubasikan dan diamati terbentuknya
zona hambatan. Tes ini dapat mendeterminasi sensitivitas bahan uji dan estimasi
konsentrasi
hambat minimum, yaitu konsentrasi terendah yang mampu
menghambat pertumbuhan bakteri secara visual. Kelemahan metode difusi yaitu
tidak dapat menentukan efek bakterisidal suatu bahan uji (Harti, 2015).
14
Universitas Sumatera Utara
b.
Metode dilusi
Prinsipnya adalah seri pengenceran konsentrasi bahan uji. Dapat digunakan
untuk menentukan konsentrasi hambat minimum dan konsentrasi bunuh minimum
suatu bahan uji. Diinokulasi suatu seri pengenceran bahan uji dalam tabung berisi
media
cair
dan
diinokulasi
dengan
bakteri
uji
lalu
diamati
tingkat
kekeruhan/pertumbuhan. Pengenceran tertinggi dari media cair yang jernih
dinyatakan sebagai konsentrasi hambat minimum, sedangkan tabung yang jernih
diinokulasi goresan pada media plate agar, diinkubasi dan diamati ada tidaknya
pertumbuhan koloni pada permukaan media plate agar. Pengenceran tertinggi dari
tabung yang jernih dan menunjukkan tidak ada pertumbuhan pada plate agar
sebagai konsentrasi bunuh minimum (Harti, 2015).
15
Universitas Sumatera Utara