Karakteristik Ekstraksi Minyak dari Biji Alpukat (Persea Americana Mill) Menggunakan Pelarut N-heptana

KARAKTERISTIK EKSTRAKSI MINYAK DARI BIJI
ALPUKAT (Persea Americana Mill) MENGGUNAKAN
PELARUT N-HEPTANA

SKRIPSI

Oleh

RESI LEVI PERMADANI
110405072

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
OKTOBER 2015

KARAKTERISTIK EKSTRAKSI MINYAK DARI BIJI
ALPUKAT (Persea Americana Mill) MENGGUNAKAN
PELARUT N-HEPTANA

SKRIPSI

Oleh

RESI LEVI PERMADANI
110405072

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN
PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
MEDAN
OKTOBER 2015

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI
Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul:

KARAKTERISTIK EKSTRAKSI MINYAK DARI BIJI

ALPUKAT (Persea Americana Mill) MENGGUNAKAN
PELARUT N-HEPTANA

Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada
Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi
ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan-kutipan yang telah saya sebutkan
sumbernya.
Demikian pernyataan ini diperbuat, apabila dikemudian hari terbukti bahwa karya
ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan maka saya bersedia menerima
sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku.

Medan, 14 Oktober 2015

Resi Levi Permadani
NIM 110405072

i

PENGESAHAN

Skripsi dengaujudul:

KARAKTERISTTK EKSTRAKSI MINYAK DARI BIJI

ALPIIKAT

(Persea Amcricano

Mill) MENGGUNAKAI\I

PELA.RUT N.IIEPTANA

dibuat

utuk

melengkapi persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada Departemen

Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara Skripsi ini telah
diujikan pada sidang ujian skripsi pada 28 Oktober 2015 dan dinyatakan

memenuhi syarat/sah sebagai skripsi pada Departemen Teknik Kimia Fakultas
Teknik Universitas Sumatera Utara.

Medan, November 2015

Mengetahui,

Dosen Pembimbing

\
,l

l;

Dra. Siswami MZ. MSi
NrP. 19570725198701 2 001

Dosen Penguji

I

Dosen Penguji

II

lt

/1,'^1.

7'.?

Ir. Seri Maulina M.Sf Php

Dr. Eng. Rondang Tambrrn ST. MT
NIP. 197206122000t2 t 001

NrP. 1e610104 198811 2 001

ll

PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas limpahan rahmat dan
karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan ini merupakan skripsi
dengan judul “Karakteristik Ekstraksi Minyak dari Biji Alpukat (Persea
Americana Mill) Menggunakan Pelarut N-heptana”, berdasarkan hasil penelitian
yang penulis lakukan di Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas
Sumatera Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar
sarjana teknik.

Hasil penelitian ini:
1.

Penelitian ini memberikan informasi mengenai pengaruh suhu, massa dan
volume pelarut pada ekstraksi minyak biji alpukat dengan pelarut n-heptana.

2.

Penelitian ini memanfaatkan limbah biji alpukat yang selama ini dibuang
begitu saja dan menggunakan pelarut n-heptana yang dianggap lebih aman
penggunaannya dibanding heksana.

3.

Penelitian ini memberikan sumbangan ilmu pengetahuan mengenai
pemanfaatan limbah biji apukat supaya dapat memberikan nilai ekonomis
terhadap biji alpukat.

Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak
mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan
terimakasih kepada:
1.

Dra. Siswarni MZ, MSi selaku Pembimbing.

2.

Ir. Lilis Sukeksi, M.Sc., Ph.D selaku Penguji.

3.

Ir. Seri Maulina, M.SChe, Ph.D selaku Penguji.

4.

Dr. Eng. Rondang Tambun, ST, MT selaku Penguji.

5.

Ir. Renita Manurung, MT selaku Koordinator Skripsi.

6.

Ir. Bambang Trisakti, MT selaku Kepala Laboratorium Proses Industri
Kimia.

7.

Prof. Dr. Ir. Setiaty Pandia selaku Kepala Laboratorium Penelitian.

8.

Dr. Ir. Iriany, M.Si. selaku Kepala Laboratorium Operasi Teknik Kimia.

iii

9.

Dr. Eng. Ir. Irvan, MT, selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia USU.

10. Dr. Ir. Fatimah, MT, selaku Sekretaris Jurusan Teknik Kimia USU.
11. Seluruh Dosen/Staf Pengajar dan Pegawai Administrasi Departemen Teknik
Kimia yang telah memberikan banyak ilmu yang berharga dan bantuan
kepada penulis selama menjalankan perkuliahan.
12. Rekan penelitian Atikah Risyad atas kerjasamanya yang luar biasa selama
melakukan penelitian dan penulisan skripsi ini.
13. Teman sejawat, adik dan abang/kakak senior serta teman-teman stambuk
2011 terutama Rahayu Wulandari, Widya Gema Bestari, Nadya Gema
Bestari, Dania Khaerani Syabri, Dwi Gita Ferani, Ayu Afrina, Nurul Aini,
Suci Damayanti, Yusrina Ika Putri, Riska Rinda Pramasti, Bunga Indah
Sari, Olivia Putri Wardani, Aidil Saputra, Rio Nazif, Intan Afrilia,

Nurhayani, William dan M. Fauzy Ramadhan Tarigan yang telah banyak
memberikan banyak dukungan, semangat, doa, pembelajaran hidup dan
kenangan tak terlupakan kepada penulis.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu
penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.
Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan,

Oktober 2015

Penulis
Resi Levi Permadani

iv

DEDIKASI
Skripsi ini saya persembahkan untuk :
Bapak & Ibu tercinta

Bapak Jumadi dan Ibu Kamisah
Orang tua dengan perhatian dan kasih sayang yang telah
membesarkan dan mendidikku hingga seperti saat ini.
Terima kasih atas pengorbanan, cinta kasih dan do’a yang selalu
kalian berikan kepadaku.

v

RIWAYAT HIDUP PENULIS
Nama
: Resi Levi Permadani
NIM
: 110405072
Tempat, tanggal lahir : Tebing Tinggi, 07 Mei 1994
Nama Orang Tua
: Jumadi dan Kamisah
Alamat Orang Tua:
Desa Sukamaju Kec. Singingi Hilir Kab. Kuantan
singing Prov. Riau
Asal Sekolah:
 SDN 013 Singingi Hilir Prov. Riau tahun 1999–2005
 SMPN 04 Singingi Hilir Prov. Riau tahun 2005–2008
 SMAN 03 Pekanbaru tahun 2008–2011
Pengalaman Organisasi/Kerja:
1. Anggota Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU
periode 2014/2015
2. Anggota Covalen Study Group (CSG) periode 2013/2014
3. Kerja Praktek di PT. Semen Padang, Sumatera Barat

vi

ABSTRAK
Biji alpukat (Persea americana mill) dapat dijadikan sebagai sumber minyak
nabati karena kandungan protein dan minyaknya yang cukup tinggi. Minyak biji
alpukat diperoleh dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut n-heptana. Heptana
dapat dijadikan sebagai pelarut alternatif karena penggunaannya tidak
menimbulkan masalah lingkungan dan kesehatan. Penelitian ini bertujuan untuk
mengkaji karakteristik proses ekstraksi minyak dari biji alpukat. Rancangan
penelitian menggunakan metode Response Surface Methodology-Central
Composite Design (RSM-CCD) dengan variabel suhu ekstraksi, massa biji alpukat
dan volume pelarut n-heptana. Dari hasil analisis regresi diperoleh pengaruh
variabel penelitian terhadap % yield minyak biji alpukat sebesar 93,95%.
Karakteristik minyak biji alpukat yang dihasilkan yaitu berwarna oranye, densitas
0,71 g/ml, viskositas 0,43 cP, dan FFA 2,76%. Analisis komposisi asam lemak
minyak biji alpukat diperoleh komponen asam lemak yang dominan adalah asam
lemak tidak jenuh jamak yaitu asam linoleat sebesar 47,3531% (b/b), asam lemak
jenuh berupa asam palmitat sebesar 20,3439% (b/b), dan asam lemak tidak jenuh
tunggal yaitu asam oleat sebesar 15,8823% (b/b).
Kata kunci : ekstraksi, minyak biji alpukat, n-heptana

vii

ABSTRACT
Avocado seed (Persea americana mill) can be used as source of vegetable oil
because the content of protein and oil are high enough. Avocado seed oil is
obtained by extraction using n-heptane. Heptane can be used as alternative solvent
because the use does not cause environmental and health problems. The aim of
this research is to examine characteristic of oil extraction process from avocado
seed. The research design using Response Surface Methodology-Central
Composite Design (RSM-CCD) with variable extraction temperature, avocado
seed mass and solvent volume. From the result of regression analysis obtained
effect of variables on % yield avocado seed oil was 93,95%. The result showed
characteristic of avocado seed oil is orange color, density 0,71 g/ ml; viscosity
0,43 cP and FFA 2,76%. Analysis of fatty acid composition on avocado seed oil
obtained dominant component is linoleic acid (polyunsaturated fatty acids)
47,3531% (w/w), palmitic acid (saturated fatty acids) 20,3439% (w/w) and oleic
acid (monounsaturated fatty acids) 15,8823% (w/w).
Kata kunci : avocado seed oil, extraction, n-heptane

viii

DAFTAR ISI
Halaman
PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

i

PENGESAHAN

ii

PRAKATA

iii

DEDIKASI

v

RIWAYAT HIDUP PENULIS

vi

ABSTRAK

vii

ABSTRACT

viii

DAFTAR ISI

ix

DAFTAR GAMBAR

xii

DAFTAR TABEL

xiii

DAFTAR LAMPIRAN

xiv

DAFTAR SINGKATAN

xv

DAFTAR SIMBOL

xvi

BAB I

PENDAHULUAN

1

1.1 Latar Belakang

1

1.2 Perumusan Masalah

2

1.3 Tujuan Penelitian

2

1.4 Manfaat Penelitian

3

1.5 Ruang Lingkup Penelitian

3

TINJAUAN PUSTAKA

4

2.1

Biji Alpukat (Persea Americana Mill)

4

2.1.1 Komposisi Kimia dalam Biji Alpukat

4

2.1.2 Kandungan Minyak dam Biji Alpukat

6

BAB II

2.2

2.3

Pengambilan Minyak dari Biji Alpukat dengan Metode
Ekstraksi

8

2.2.1 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi

10

2.2.2 Penggunaan N-heptana Sebagai Pelarut Pengekstraksi

12

Uji Sifat Fisika dan Kimia Minyak Biji Alpukat

13

2.3.1 Warna

14

ix

2.4

2.3.2 Densitas

14

2.3.3 Viskositas

14

2.3.4 Free Fatty Acid (FFA)

14

2.3.5 Gas Chromatography-Mass Spectrometry (GC-MS)

15

Rancangan dan Pengolahan Data Hasil Ekstraksi Menggunakan
Response Surface Methodology-Central Composite Design

(CCD)
BAB III

16

METODOLOGI PENELITIAN

19

3.1 Lokasi dan Waktu Penelitian

19

3.2 Bahan dan Peralatan

19

3.2.1 Bahan Penelitian

19

3.2.2 Peralatan Penelitian

19

3.3 Rancangan Penelitian

20

3.4 Prosedur Penelitian

21

3.4.1 Prosedur Utama

21

3.4.1.1 Prosedur Persiapan Biji Alpukat

21

3.4.1.2 Prosedur Ekstraksi Minyak Biji Alpukat

21

3.4.1.3 Prosedur Evaporasi Pelarut N-heptana Dari Minyak
Biji Alpukat Hasil Ekstraksi
3.4.2 Prosedur Analisis

22
23

3.4.2.1 Analisis FFA (Free Fatty Acid) Minyak Biji Alpukat
dengan Metode Tes AOCS Official Method
Ca 5a-40

23

3.4.2.2 Analisis Komposisi Asam Lemak Minyak Biji
Alpukat dengan GCMS

23

3.4.2.3 Analisis Densitas Minyak Biji Alpukat dengan
Metode Tes OECD 109

23

3.4.2.4 Analisis Viskositas Minyak Biji Alpukat dengan
Metode Tes ASTM D 445
3.5 Flowchart Penelitian

23
24

3.5.1 Prosedur Persiapan Biji Alpukat

24

3.5.2 Prosedur Ekstraksi Minyak Biji Alpukat

25

x

3.5.3 Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Minyak Biji
Alpukat dengan Metode Tes AOCS Official Method

BAB IV

Ca 5a-40

26

HASIL DAN PEMBAHASAN

27

4.1

4.2

4.3
BAB V

Pengaruh Variabel Percobaan Pada Ekstraksi Minyak
Dari Biji Alpukat Dengan Pelarut N-heptana

27

Analisis Minyak Biji Alpukat

31

4.2.1 Sifat Fisika dan Kimia Minyak Biji Alpukat

31

4.2.2 Komposisi Asam Lemak Minyak Biji Alpukat

32

Analisis Ekonomi

35

KESIMPULAN DAN SARAN

38

5.1 Kesimpulan

38

5.2 Saran

38

DAFTAR PUSTAKA

40

xi

DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 2.1

Sokhlet Ekstraktor

9

Gambar 2.2

Desain Komposit Pusat (CCD)

18

Gambar 3.1

Rangkaian Peralatan Ekstraksi

22

Gambar 3.2

Flowchart Prosedur Persiapan Biji Alpukat

24

Gambar 3.3

Flowchart Prosedur Ekstraksi Minyak Biji Alpukat

25

Gambar 3.4

Flowchart Analisis Kadar Free Fatty Acid (FFA) Minyak Biji
Alpukat

Gambar 4.1

26

Hasil Analisis GC Komposisi Asam Lemak Minyak
Biji Alpukat

33

Gambar L3.1 Data Rancangan Percobaan

55

Gambar L3.2 Hasil Pengolahan Data dengan Minitab

56

Gambar L5.1 (a) Biji Alpukat Sebelum Dikeringkan (b) Biji Alpukat Setelah
Dikeringkan

59

Gambar L5.2 Pengayakan Biji Alpukat

59

Gambar L5.3 Ekstraksi Minyak Biji Alpukat

60

Gambar L5.4 Minyak Biji Alpukat

60

Gambar L5.5 Analisis Densitas Minyak Biji Alpukat

61

Gambar L5.6 Analisis Viskositas Minyak Biji Alpukat

61

Gambar L5.7 Analisis FFA Minyak Biji Alpukat

62

Gambar L6.1 Hasil Analisis Kromatogram GC-MS Minyak Biji Alpukat

63

xii

DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 2.1 Komposisi Senyawa Bioaktif pada Biji Alpukat dalam mg/100 mg
buah segar

5

Tabel 2.2 Komposisi Proksimat Biji Alpukat (g/100 g sample kering)

5

Tabel 2.3 Komposisi Asam Lemak Minyak Biji Alpukat

6

Tabel 2.4 Sifat Fisika dan Kimia Minyak Biji Alpukat

8

Tabel 2.5 Sifat Fisika N-heptana

12

Tabel 3.1 Level Kode Rancangan Percobaan Penelitian

20

Tabel 3.2 Rancangan Percobaan Penelitian

21

Tabel 4.1 Yield (%) Minyak Biji Alpukat Hasil Ekstraksi (t = 180 menit)

28

Tabel 4.2 Estimasi Koefisien Regresi untuk Yield (%)

29

Tabel 4.3 Analysis of Variance (ANOVA)

30

Tabel 4.4 Sifat Fisika dan Kimia Minyak Biji Alpukat

31

Tabel 4.5 Komposisi Asam Lemak Minyak Biji Alpukat

34

Tabel L1.1 Data Berat, Volume dan Yield Minyak Biji Alpukat

47

Tabel L1.2 Data Analisis Densitas Minyak Biji Alpukat

48

Tabel L1.3 Data Analisis Viskositas Minyak Biji Alpukat

49

Tabel L1.4 Data Analisis FFA Minyak Biji Alpukat

50

Tabel L3.1 Level Kode Rancangan Percobaan

53

Tabel L3.2 Rancangan Percobaan

54

Tabel L4.1 Analysis of Variance (ANOVA)

57

Tabel L4.2 Perhitungan Manual ANOVA

58

xiii

DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
LAMPIRAN 1

LAMPIRAN 2

LAMPIRAN 3

DATA PENELITIAN

47

L1.1 Data Berat, Volume dan Yield Minyak Biji Alpukat

47

L1.2 Data Analisis Densitas Minyak Biji Alpukat

48

L1.3 Data Analisis Viskositas Minyak Biji Alpukat

49

L1.4 Data Analisis FFA Minyak Biji Alpukat

50

CONTOH PERHITUNGAN

51

L2.1 Perhitungan Yield Minyak Biji Alpukat

51

L2.2 Perhitungan Densitas Minyak Biji Alpukat

51

L2.3 Perhitungan Viskositas Minyak Biji Alpukat

51

L2.4 Perhitungan FFA Minyak Biji Alpukat

52

DATA ANALISIS STATISTIK

53

L3.1 Rancangan Penelitian Response Surface MethodologyCentral Composite Design (CCD)

53

L3.2 Data Rancangan Percobaan

55

L3.3 Hasil Pengolahan Data Dengan Minitab

55

LAMPIRAN 4

PERHITUNGAN MANUAL ANALISIS STATISTIK

57

LAMPIRAN 5

DOKUMENTASI PENELITIAN

59

L5.1 Foto Bahan Baku Biji Alpukat

59

L5.2 Foto Pengayakan Biji Alpukat

59

L5.3 Foto Ekstraksi Minyak Biji Alpukat

60

L5.4 Foto Minyak Biji Alpukat

60

L5.5 Foto Analisis Densitas Minyak Biji Alpukat

61

L5.6 Foto Analisas Viskositas Minyak Biji Alpukat

61

L5.7 Foto Analisis FFA Minyak Biji Alpukat

62

HASIL ANALISIS KOMPOSISI ASAM LEMAK

63

LAMPIRAN 6

L6.1 Hasil Analisis Komposisi Asam Lemak Minyak Biji
Alpukat

63

xiv

DAFTAR SINGKATAN

ANOVA

Analysis Of Variance

AOAC

Association of Official Analytical Chemists

AOCS

American Oil Chemists Society

ASTM

American Society for Testing and Material

BM

Berat Molekul

BPS

Badan Pusat Statistik

CCD

Central Composite Design

CI

Ionisasi Kimia

cP

Centipoise

cSt

centistokes

df

Degrees of Freedom

EC

European Commission

EI

Ionisasi Elektron

FFA

Free Fatty Acid

GC

Gas Chromatography

GC-MS

Gas Chromatography Mass Spechtrophometry

GLC

Gas Liquid Chromatography

GSC

Gas Solid Chromatography

HDL

High Density Lipoprotein

LDL

Low Density Lipoprotein

MS

Mean Square

MUFA

Monounsaturated Fatty Acid

OECD

Organization for Economic Co-operation and
Development

PPKS

Pusat Penelitian Kelapa Sawit

PUFA

Polyunsaturated Fatty Acid

SE coef

Standard Error coeffisien

SS

Sum of Squares

St

Stokes

xv

DAFTAR SIMBOL

Simbol

Keterangan

Dimensi

F

Uji hipotesis pada ANOVA

k

Banyaknya faktor perlakuan

k

Banyaknya

variabel

dalam

regresi
kg/m.s2

k

Konstanta viskosimeter

n

Jumlah data penelitian

LC50

Median Lethal Concentration

M

Berat molekul FFA

P

Nilai P dalam statistik untuk

mg/L
gr/mol

menguji variabel percobaan
R2

Koefisien determinasi

R2 (adj)

Koefisien

%

determinasi

yang

%

telah disesuaikan dengan model
regresi
S

Jarak data point

dari garis

regresi
sg

Specific Gravity

T

Suhu ekstraksi

T

Nilai T dalam statistik untuk

o

C

menguji variabel percobaan
T

Normalitas larutan NaOH

N

t

Waktu alir

V

Volume pelarut n-heptana

ml

V

Volume larutan NaOH terpakai

ml

W

Massa biji alpukat

x

Faktor

s

yang

diteliti

gram
dalam

eksperimen pada persamaan (1)
dan (2)

xvi

y

Variabel respon pada persamaan
(1) dan (2)

α

Nilai rotatabilitas

α

Taraf nyata (α = 0,05)

β

Koefisien

regresi

pada

persamaan (1) dan (2)
μ

Viskositas

ρ

Massa jenis

cP
kg/m3

xvii