Adsorpsi Karotenoida Dari Minyak Sawit Mentah (CPO) Menggunakan Kalsium Polistirena Sulfonat Berderajat Sulfonasi 27% dan Desorpsinya Dengan Etanol

BAB 1

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Minyak sawit mentah (CPO) memiliki kandungan karotenoida yang tinggi yaitu
berkisar 400-700 ppm, sehingga sangat potensial sebagai sumber vitamin A, yang
saat ini masih sangat dibutuhkan. Dari seluruh karotenoida yang ada dalam CPO,
56,0β% diantaranya adalah

-karoten (Ong dkk., 1990). Disamping sebagai

provitamin A, karotenoida banyak digunakan sebagai antioksidan, pencegah
pertumbuhan sel kanker, mencegah penuaan dini (antiaging) dan juga dapat
meningkatkan kekebalan tubuh terhadap bahan beracun, flu dan demam
(Ravanello dkk., 2003). Karotenoida juga digunakan sebagai bahan nutrisi, bahan
pewarna makanan dan bahan obat-obatan serta bahan kosmetik (Choo, dkk.,
1997).

Pada pengolahan CPO menjadi minyak goreng umumnya digunakan suhu

dan tekanan tinggi pada prosesnya, sehingga karotenoida yang terkandung dalam
CPO tersebut akan rusak. Hal ini sangat merugikan, karena karotenoida tersebut
sangat berguna. Oleh karena itu perlu dicari cara lain untuk mendapatkan
karotenoida ini terlebih dahulu sebelum proses pengolahan minyak goreng
(Othman, dkk., 2010).

Salah satu cara yang sudah digunakan untuk mengambil karotenoida ini
dari CPO adalah dengan mengadsorpsinya terlebih dahulu sebelum diolah
menjadi minyak goreng. Beberapa adsorben yang telah digunakan diantaranya
ialah adsorben oksida logam oleh Ahmad (2000) yang mengadsorpsi karotenoida
dari palm oil mill effluent (POME) menggunakan 3 jenis adsorben oksida logam
yaitu silika gel, florisil dan aluminium oksida. Pada proses ini minyak yang

Universitas Sumatera Utara

terkandung dalam POME diekstraksi dengan n-heksana, lalu minyak hasil ektraksi
dimasukkan kedalam kromatografi kolom yang berisi adsorben, kemudian diikuti
dengan penambahan etanol. Percobaan dilakukan pada suhu 30oC, 40oC dan
50OC. Hasilnya terlihat bahwa konsentrasi karotenoida yang tertinggi diperoleh
pada percobaan menggunakan silika gel pada suhu 40oC dengan pelarut nheksana, yaitu sebesar 1154,55 ppm. Zulkipli (2007) menggunakan adsorben

campuran silika gel dan abu sekam padi untuk mengadsorpsi karotenoida dari
metil ester kasar (CME). Pada proses ini CME yang mengandung karotenoida
dimasukkan kedalam kolom yang telah berisi adsorben, kemudian ditambahkan
dengan n-heksana. Percobaan dilakukan dengan mencampurkan adsorben abu
sekam padi dan silika gel dengan berbagai perbandingan untuk memperoleh
kondisi optimum. Hasilnya terlihat bahwa konsentrasi tertinggi diperoleh pada
percobaan dengan campuran abu sekam padi dengan silika gel pada perbandingan
5:3 yaitu 3754,55 ppm.

Latip, dkk (2000) mengadsorpsi karotenoida dari CPO menggunakan 7
jenis adsorben polimer sintetis yang memiliki porositas tinggi yaitu HP20, SP850,
SP825, SP207, Relite Exa 31, 32 dan 50. Pada proses ini CPO dimasukkan
kedalam labu alas bulat yang telah berisi adsorben dan IPA kemudian diaduk,
campuran tersebut dimasukkan kedalam soklet ekstraktor, ditambahkan IPA dan
diikuti dengan penambahan n-heksana. Pada percobaan dilakukan kombinasi
HP20 yang memiliki porositas tertinggi dengan SP850 yang memiliki luas
permukaan tertinggi, serta perbandingan antara adsorben dan jumlah CPO,
perlakuan tersebut bertujuan untuk memperoleh konsentrat karotenoida yang
paling optimum. Hasil yang terlihat bahwa konsentrasi karotenoida paling
optimum yaitu sebesar 7.212 ppm pada fase n-heksana. Hal yang sama dengan

polimer sintetis HP20, SP2017 dan SP700, juga telah dipakai untuk menghasilkan
konsentrat tokoferol yang cukup tinggi (Tandale dan Lali., 2004). Adsorbenadsorben polimer diatas pada umumnya bersifat nonpolar. Penggunaan adsorben
polimer sintetis yang lebih polar dapat dibuat dengan menambahkan gugus polar
pada adsorben polimer tersebut, misalnya dengan menambahkan gugus sulfonat.

Universitas Sumatera Utara

Adsorben polimer tersulfonasi yaitu kalsium polistirena sulfonat telah
digunakan untuk mengadsorpsi karotenoida dari metil ester kasar (Karlina, 2012).
Kadar karotenoida dalam metil ester kasar sebesar 601 ppm. Proses adsorpsi
dilakukan dengan mencampurkan metil ester kedalam etanol kemudian
karotenoidanya diadsorpsi dengan adsorben kalsium polistirena sulfonat, sambil
diaduk

untuk

menyempurnakan

penyerapan,

kemudian

adsorben

yang

mengandung karotenoida dipisahkan dari campuran metil ester dengan
sentrifugasi. Karotenoida yang terserap dalam adsorben kemudian didesorpsi
dengan pelarut n-heksana, dan setelah pelarutnya diuapkan diperoleh karotenoida
dengan konsentrasi sebesar 116.000 ppm, telah terjadi pemekatan sebanyak 193
kali.

Adsorben kalsium polistirena sulfonat mengandung gugus polar dan juga
gugus nonpolar, sehingga memungkinkan terjadinya interaksi antara gugus non
polar adsorben dengan rantai hidrokarbon dari karotenoida membentuk gaya Van
der Walls dan gugus polar adsorben yang mengandung logam kalsium dengan

orbital d kosongnya dapat berinteraksi dengan ikatan rangkap terkonjungasi dari
karotenoida yang kaya elektron. Interaksinya dapat kita lihat pada Gambar 1.1 di
bawah ini

gugus nonpolar
( polistirena sulfonat)

H
H

orbital d
C

(

SO3-

)2



Ca

interaksi

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

CH3

C
CCH

H2C

CHC

CHCH

I
CCH3

H2C
C
H2

CHC

 -karoten
CHCH

CHCH

CH3

C

CCH

CHCH

CCH

HCC

CH2

II

C

gugus
polar

H

2

H

CH2

H3CC
C
H2

1

Gambar 1.1. interaksi antara -karoten dengan kalsium polistirena sulfonat
Keterangan gambar :
(1) interaksi antara rantai hidrokarbon -karoten dengan gugus nonpolar adsorben
(2) interaksi antara ikatan rangkap

-karoten dengan orbital d kosong logam

kalsium (gugus polar) pada adsorben.

Universitas Sumatera Utara

Kalsium polistirena sulfonat juga telah digunakan oleh Lois (2014) untuk
mengadsorpsi tokoferol dan tokotrienol dari metil ester minyak kemiri, Lois
memakai 2 jenis adsorben, yaitu garam Ca dari polistirena sulfonat ( derajat
sulfonasi >30%, larut dalam air) dan garam Ca dari polistirena sulfonat ( derajat
sulfonasi 30% terhadap tokotrienol yaitu
sebesar 100%, hasil desorpsinya sebesar 1,1%, sedangkan hasil desorpsi tertinggi
diperoleh dengan menggunakan adsorben berderajat sulfonasi