Optimasi Sterilisasi Buah Kelapa Sawit dengan Energi Gelombang Mikro: Faktor-Faktor yang Mempengarhi Generasi Panas

BAB I
PENDAHULUAN
1.1 LATAR BELAKANG
Tandan buah segar (TBS) kelapa sawit harus segera diolah dalam waktu 2448 jam sejak dipanen agar minyak yang dihasilkan memenuhi persyaratan kelas
pangan. Tujuan perlakuan ini adalah agar kandungan asam lemak bebas (FFA) TBS
tidak melebihi 5-6% [1]. Menurut Palm Oil Refiners Association of Malaysia,
standar kadar FFA maksimum dalam CPO (Crude Palm Oil) adalah 5% dan dalam
minyak RBD (Refined Bleached Deodorized) adalah 0,1% [2].
Tahap pengolahan TBS yang pertama adalah proses perebusan atau
sterilisasi yang dilakukan dalam bejana bertekanan (sterilizer) dengan
menggunakan uap air jenuh (saturated steam). Tujuan dari proses sterilisasi adalah
untuk inaktivasi enzim lipase. Proses sterilisasi buah dapat menyebabkan
penurunan kadar air buah dan inti, yaitu dengan cara penguapan baik dari dalam
saat direbus maupun saat sebelum dimasukkan ke thressing station (stasiun
pemisahan buah dari janjangan). Interaksi penurunan kadar air dan panas dalam
buah akan menyebabkan viskositas minyak sawit menjadi rendah sehingga mudah
dikeluarkan dalam proses ekstraksi minyak [3].
Saat ini sterilisasi TBS kelapa sawit dalam pabrik dilakukan menggunakan
uap bertekanan tinggi sekitar 15-45 psi selama 90 menit. CPO yang dihasilkan
memiliki kualitas yang baik, namun proses tersebut membutuhkan waktu yang
relatif lama dan menghasilkan banyak limbah cair karena banyaknya air yang

digunakan dalam proses tersebut. Sehingga diperlukan pengolahan limbah dengan
biaya yang tinggi. Oleh sebab itu, diperlukan proses sterilisasi alternatif yang dapat
mengatasi permasalahan tersebut. Salah satunya adalah sterilisasi adalah sterilisasi
menggunakan energi gelombang mikro. Salah satu kelebihan dari sterilisasi dengan
energi gelombang mikro adalah konsentrasi vitamin E dan karoten dalam minyak
yang lebih tinggi daripada sterilisasi dengan uap dan dapat dilakukan pada
temperatur rendah (< 90oC) [4].
Teknologi gelombang mikro telah banyak digunakan untuk berbagai
aplikasi dalam industri pangan dan kimia. Gelombang mikro dapat digunakan
1
Universitas Sumatera Utara

sebagai sumber tenaga untuk memanaskan dan mengeringkan bahan dan
mengkatalisis reaksi kimia dalam pembuatan bahan industri dan pertanian [5].
Sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro bergantung
pada parameter kinetika pengrusakan seperti waktu reduksi, sensitivitas temperatur,
dan energi aktivasi [6]. Penelitian mengenai sterilisasi buah kelapa sawit dengan
energi gelombang mikro ini telah dilakukan oleh beberapa peneliti seperti yang
menjelaskan hubungan kualitas minyak sawit dan power density berdasarkan waktu
untuk inaktivasi lipase [7]. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa waktu

yang dibutuhkan untuk inaktivasi lipase adalah 8,333 hingga 16,949 menit dengan
temperatur 71,5; 77,0; dan 83,0ºC [6].
Selain itu, Cheng dkk. (2011) melakukan sterilisasi buah kelapa sawit
dengan energi gelombang mikro dengan variasi waktu pemanasan 1, 2, 3, dan 4
menit dan diperoleh temperatur berturut-turut adalah 96,2oC, 101,0oC, 115,6oC, dan
157,6oC dengan kadar FFA dan kadar air yang diperoleh untuk semua variasi waktu
adalah 0,26% dan 0,05% [8]. Oleh sebab itu untuk mendapatkan hasil yang terbaik
perlu dilakukan optimasi waktu dan temperatur dalam sterilisasi buah kelapa sawit
dengan energi gelombang mikro agar diperoleh kondisi yang lebih baik.

1.2 RUMUSAN MASALAH
Sterilisasi buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro dapat
dilakukan dengan waktu 8,333 hingga 16,949 menit dan temperatur 71,5; 77,0; dan
83,0ºC. Namun hasil yang diperoleh masih belum optimal, sehingga perlu
dilakukan optimasi pada sterilisasi untuk mendapatkan hasil yang terbaik agar
diperoleh CPO dengan kualitas tinggi yang dipengaruhi oleh kadar air dan
temperatur bahan.

1.3 TUJUAN PENELITIAN
Tujuan penelitian ini adalah:

1. Menentukan faktor-faktor yang mempengaruhi generasi panas dalam sterilisasi
buah kelapa sawit dengan energi gelombang mikro.

2
Universitas Sumatera Utara

2. Mencari kondisi terbaik dalam proses sterilisasi buah kelapa sawit dengan
energi gelombang mikro.

1.4 MANFAAT PENELITIAN
Manfaat penelitian ini adalah:
1. Mengetahui kinerja energi gelombang mikro dalam proses sterilisasi buah
kelapa sawit secara keseluruhan.
2. Menerapkan energi gelombang mikro pada sterilisasi buah kelapa sawit untuk
menggantikan sterilisasi konvensional.

1.5 RUANG LINGKUP PENELITIAN
Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Penelitian, Departemen Teknik
Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.
Variabel-variabel dalam penelitian ini adalah sebagai berikut:

 Percobaan Tahap I
1. Massa sampel

: 500, 750, dan 1000 gram

2. Daya

: Medium Low, Medium, dan Medium high

3. Waktu

: 8, 12, dan 16 menit

 Percobaan Tahap II
1. Massa sampel

: 330, 500, 750, 1000, dan 1171 gram

2. Daya

: Low, Medium Low, Medium, Medium High, dan High

3. Waktu

: 5,272; 8; 12; 16; dan 18,728 menit

Parameter yang diukur adalah:
1. Temperatur
2. Moisture loss
3. Kadar asam lemak bebas (FFA)
Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah buah kelapa sawit, bahan
kimia seperti etanol 95%, natrium hidroksida 0,25 M, dan phenolpthalein 1%, untuk
analisa kadar asam lemak bebas. Peralatan utama yang digunakan dalam penelitian
ini adalah microwave oven (R-249 IN (S)/(W)) dengan frekuensi 2450 MHz,
termokopel tipe K (Krupp dan Closs berdiameter 3 x 300 mm (Mineral Insulated)

3
Universitas Sumatera Utara

dipasang dengan kabel 2 m) dihubungkan dengan pengontrol suhu (Shimaden), dan

hydraulic press. Sedangkan software yang digunakan untuk perancangan
eksperimen dan pengolahan data adalah minitab 17 trial version.

4
Universitas Sumatera Utara