Kandungan rata-rata vitamin E di
PENGARUH SUHU, WAKTU DAN KONSENTRASI PELARUT
PADA EKSTRAKSI MINYAK KACANG KEDELAI
SEBAGAI PENYEDIA VITAMIN E
M. Yusuf Thoha, Arfan Nazhri S,
Nursallya
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Abstrak
Kacang kedelai memiliki daya adaptasi yang cukup luas terhadap kondisi iklim dan tanah di
daerah tropis, sehingga dapat ditanam atau dikembangkan di berbagai daerah atau wilayah Indonesia.
Kacang kedelai dapat tumbuh dan bereproduksi baik di dataran rendah sampai dataran tinggi kira-kira
2000 meter dpl, diutamakan lahannya terbuka dan mendapat sinar matahari yang cukup. Kedelai
memiliki kandungan gizi yang cukup kompleks, salah satunya adalah vitamin E.
Pada penelitian ini dilakukan metode ekstraksi dengan pelarut etanol konsentrasi 80 %, 85 %
dan 100 %, lama ekstraksi 1 jam, 1,5 jam dan 2 jam dan suhu ekstraksi 85 oC dan 100 oC untuk
memisahkan minyak kacang kedelai dari biji kacang kedelai. Proses ini dilanjutkan dengan destilasi
pada suhu ± 100 oC selama 1,5 jam untuk memisahkan pelarut dan minyak kacang kedelai hasil proses
ekstraksi. Minyak ini nantinya dipakai sebagai penyedia Vitamin E.
Kata kunci : minyak kacang kedelai, vitamin E, ekstraksi
I.
PENDAHULUAN
Sampai
sekarang
belum
bisa
dipastikan, dari mana asal tanaman kacang
kedelai (Glycne max). Sejarah kacang
kedelai dimulai dari tanaman yang sangat
terkenal di belahan bumi bagian timur,
namun sekarang tersebar dan dikonsumsi
di berbagai belahan bumi. Nenek moyang
kacang kedelai semula agak sulit untuk
dibudidayakan, namun sejalan dengan ilmu
pertanian
maka
kedelai
dapat
dibudidayakan dan menjadi salah satu
bahan pangan yang bermanfaat dalam
kehidupan sehari-hari.
Kacang kedelai (Glycne max) yang
temasuk salah satu sumber pangan yang
memiliki sejumlah produk turunan mulai
dari produk hulu berupa kacang kedelai
rebus (kacang bulu,Sunda), hingga tahu,
tofu, tempe, kecap, susu kedelai, minyak
kacang kedelai dan sebagainya.
Vitamin E yang terkandung dalam kacang
kedelai merupakan salah satu vitamin yang larut
dalam lemak dan tidak larut dalam air. Vitamin E
sangat bermanfaat untuk mencegah penuaan kulit,
menghaluskan kulit, mencegah pendarahan pada
wanita hamil (blooding),mencegah keguguran,
mengurangi
pendarahan
saat
haid,
menyembuhkan
penyakit
lemah
syahwat,
mencegah pengendapan kolesterol dalam darah
dan mencegah penyakit jantung koroner.
Walaupun vitamin E ( α - Tocopherol) sangat
penting bagi tubuh, akan tetapi jumlahnya sangat
sedikit sekali dalam makanan yang belum diolah,
seperti ditunjukkan dalam tabel di bawah ini :
Kandungan rata-rata vitamin E di
dalam minyak tumbuhan yaitu :
Tabel 1.1 Kandungan Vitamin E Pada
Berbagai Minyak Tumbuhan ( µg / g )
N
o.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
0
1
1
1
2
Minyak
Tumbuha
n
Kelapa
Jagung
Biji Kapas
Zaitun
Kacang
Tanah
Lobak
Safflower
Kedelai
Biji
Bunga
Matahari
Biji
Gandum
Kelapa
Sawit
Margarin
α-T
11
159
440
100
189
236
396
79
487
1194
211
139
β-T
50
710
-
γ-T
602
387
214
380
174
593
51
260
316
252
δ-T
6
8
271
63
α
T
3
5
2
6
1
4
3
-
Tabel 2.1 Komposisi rata – rata kedelai yang
didasarkan pada analisis terhadap 10 varietas
kedelai
Komposisi
1
181
32
-
Sumber : J.C. Bauernfeind, 1980 Vitamin E, A
Comprehensive Treatise
II. FUNDAMENTAL
2.1 Minyak Kacang Kedelai (Soybean
Oil)
Secara fisik setiap biji kedelai berbeda
dalam hal warna, ukuran dan bentuk biji
dan juga terdapat perbedaan pada
komposisi kimianya. Perbedaan fisik dan
kimia tersebut dipengaruhi oleh varietas
dan kondisi di mana kedelai itu tumbuh.
Suatu percobaan oleh Usda (1942)
pada 128 varietas kedelai yang dikenal di
Cina, Manchuria, Korea, Jepang, Siberia,
Perancis, Italia dan Amerika menyatakan
bahwa jumlah biji tiap pound kedelai
bervariasi dari 1.232 – 9.950 biji
sedangkan kadar lemaknya bervariasi dari
13,9 – 23,2 persen.
Menurut
U.S
Department
of
Agriculture’s komposisi rata – rata kedelai
yang didasarkan pada analisis terhadap 10
varietas kedelai dapat dilihat pada table
berikut :
Abu
Lemak
Kasar
Serat
Kasar
Protein N
x 6,25
Gula
(sukrosa)
P
K
Ca
Terendah
(%)
Tertinggi
(%)
3,67
14,95
5,90
22,90
Rata –
rata
(%)
4,99
19,63
4,24
7,60
5,53
36,62
53,19
42,78
2,70
11,97
7,97
0,42
0,82
0,66
1,29
2,17
1,67
0,16
0,47
0,275
Sumber : U.S Department of Agriculture’s
Kadar minyak kedelai relatif lebih rendah
dibandingkan dengan kacang – kacangan lainnya,
tetapi lebih tinggi daripada kadar minyak serealia.
Kadar protein kedelai yang tinggi menyebabkan
kedelai lebih banyak digunakan sebagai sumber
protein daripada sumber minyak.
Asam lemak dalam minyak kedelai sebagian
besar terdiri dari asam lemak essensial yang
sangat dibutuhkan oleh tubuh.
Tabel 2.2 Sifat Fisika – Kimia Minyak Kedelai
Sifat
Nilai
Bilangan asam
0,3 – 3,000
Bilangan penyabunan
189 – 195
Bilangan Thiosanogen
77 – 85
Indeks bias (25o)
1,471 – 1,475
Bobot jenis (25/25oC)
0,916 – 0,922
Sumber : Bailey, A.E (1950)
Tabel 2.3 Standar Mutu Minyak Kedelai
Sifat
Nilai
Bilangan asam
Maksimum 3
Bilangan penyabunan
Maksimum 190
Bilangan Iod
129 – 143
Indeks bias (25o)
1,473 – 1,477
Bobot jenis (25/25oC)
0,924 – 0,928
Sumber : Bailey, A.E (1950)
2.2 Nilai Gizi
Asam Lemak dalam esensial dapat
mencegah timbulnya atherosclerosis atau
penyumbatan pembuluh darah.
2.3 Kegunaan
Minyak
Kedelai
yang
sudah
dimurnikan dapat digunakan untuk
pembuatan minyak salad, minyak goreng
(cooking oil) serta segala keperluan
pangan. Lebih dari 50 persen produk
pangan dibuat dari minyak kedelai,
terutama margarine dan shortening.
Hampir 90 persen dari produksi minyak
kedelai digunakan dibidang pangan.
Pada minyak kedelai terdapat pula
vitamin – vitamin yang sangat dibutuhkan
oleh tubuh yang salah satunya adalah
vitamin E.
Vitamin E adalah antioksidan yang
melindungi ketahanan tubuh dari penyakit
yang disebabkan oleh radikal bebas.
Radikal – radikal bebas merupakan hasil
dari lingkungan sekitar yang tak
terlindungi seperti asap rokok dan sinar
matahari secara langsung. Mereka dapat
menyebabkan kerusakkan sel – sel dalam
tubuh.
Radikal
bebas
juga
dapat
menyebabkan kanker, penyakit hati dan
dan masalah – masalah kesehatan lainnya.
Vitamin E diperlukan sekali untuk
kesehatan. Setiap sel dalam tubuh
memerlukan
vitamin
E,
misalnya
perlindungan untuk sel – sel darah, sistem
saraf, jaringan otot dan mengurangi
kerusakkan retina dalam mata kita
Selain itu vitamin E merupakan salah
satu vitamin yang larut dalam lemak dan
tidak larut dalam air, yang berfungsi untuk
memperlambat proses penuaan kulit,
menghaluskan kulit, mencegah pendarahan
pada wanita hamil (fertilitas) dan
mencegah
keguguran,
mengurangi
pendarahan pada saat haid, menyembuhkan
penyakit lemah syahwat, mencegah
pengendapan kolesterol dalam darah dan
mencegah penyakit jantung koroner.
2.4 Parameter yang mempengaruhi Proses
Pengambilan Minyak Kedelai
Pada prinsipnya ada beberapa parameter yang
mempengaruhi proses pengambilan minyak
kedelai yang digunakan pada riset ini, seperti :
1. Konsentrasi Pelarut
2. Pada kondisi – kondisi konsentrasi pelarut
tertentu, proses pengambilan minyak kedelai
dapat dilakukan. Kenaikan konsentrasi
pelarut
akan
mempercepat
proses
pengambilan minyak kedelai.
3. Volume Pelarut
Volume pelarut akan mempengaruhi
persentase rendemen yang didapatkan.
Semakin banyak volume pelarut etanol yang
digunakan maka akan semakin besar
persentase rendemen yang dihasilkan.
4. Waktu Operasi
Waktu kontak dalam proses pengambilan
minyak kedelai dalam pelarut etanol
mempengaruhi banyaknya minyak yang
dihasilkan. Semakin lama waktu yang
dilakukan dalam proses pengambilan minyak
maka semakin banyak minyak yang
terekstrak oleh pelarut.
5. Temperatur dan Tekanan
Secara umum kenaikan temperature dan
tekanan akan meningkatkan kecepatan proses
pengambilan minyak kedelai. Selain itu juga
memungkinkan adanya senyawa yang
terdekomposisi seiring kenaikan temperature
dan tekanan.
2.5 Metode yang Digunakan pada Proses
Pengambilan Minyak Kedelai
Pengambilan minyak nabati dari tumbuh –
tumbuhan salah satunya dapat dilakukan dengan
cara ekstraksi.
Ekstraksi adalah suatu metode pemisahan
komponen pada suatu campuran berdasarkan
kemampuan kelarutan satu atau beberapa
komponen tersebut pada fase yang lain. Fase lain
yang ditambahkan biasanya berupa zat cair
sedangkan campuran yang akan dipisahkan dapat
berupa zat cair atau zat padat.
Ekstraksi terbagi menjadi beberapa bagian,
diantaranya ekstraksi berdasarkan metode kontak
antara solven dan campuran yang akan diekstrak,
ekstraksi berdasarkan fase campuran yang akan
dipisahkan.
•
Ekstraksi berdasarkan metode kontak
antara solven dan campuran
Berdasarkan metode kontaknya, ekstraksi
terbagi menjadi tiga macam :
a. Ekstraksi single stage
Ekstraksi single stage adalah ekstraksi
satu tahap dimana feed dan solven
dicampur sehingga tercapai kesetimbangan
dan diperoleh ekstrak yang diinginkan
(Sankey B. M, 1967)
b. Ekstraksi cross current
Pada ekstraksi cross current, solven
ditambahkan
disetiap
stage.
Hasil
pemisahan lebih baik tetapi jumlah solven
yang dibutuhkan lebih banyak juga,
(Sankey B.M, 1967)
c. Ekstraksi counter current
Ekstraksi counter current adalah jenis
ekstraksi yang paling efisien, yang
biasanya digunakan untuk tujuan komersil
apabila memungkinkan. Rafinat dan
ekstrak mengalir berlawanan arah. (Sankey
B. M, 1967)
• Ekstraksi berdasarkan fase campuran
yang dipisahkan
Berdasarkan fase campurannya maka
ekstraksi terbagi menjadi dua macam,yaitu
:
a. Ekstraksi Liquid – Liquid
Ekstraksi liquid – liquid memisahkan
komponen dari campuran liquid yang
homogen
berdasarkan
perbedaan
kelarutannya pada solven. Karena proses
pemisahan jenis ini dipengaruhi oleh
potensial
kimianya,
maka
proses
pemisahan dengan cara ekstraksi ini lebih
baik daripada destilasi, (Sankey B. M,
1967)
b. Ekstraksi Liquid – Solid
Ekstraksi liquid – solid adalah
ekstraksi yang memisahkan satu atau lebih
komponen dalam campuran melalui reaksi.
Ekstraksi ini sangat dipengaruhi oleh
ukuran partikel padatan yang akan
diekstrak. Karena total luas permukaan
akan semakin besar dengan berkurangnya
ukuran partikel, sedangkan luas permukaan
total sangat berpengaruh baik pada
ekstraksi karena reaksi sample atau difusi.
Sedangkan penyulingan / destilasi dapat
didefinisikan sebagai pemisahan komponen –
komponen suatu campuran dari dua jenis cairan
atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dari
masing – masing zat tersebut.
Destilasi / penyulingan adalah salah satu cara
untuk mendapatkan minyak kedelai, dengan cara
mendidihkan bahan baku yang dimasukkan dalam
ketel, hingga terdapat uap yang diperlukan, atau
dengan cara mengalirkan uap jenuh (saturated
atau superheated) dari ketel pendidih air ke dalam
ketel penyulingan. Dengan penyulingan ini akan
dipisahkan zat – zat yang bertitik didih rendah
dari zat yang bertitik didih tinggi.
Prinsip pada metode destilasi adalah
memisahkan pelarut organik dengan minyak
kedelai yang dihasilkan pada proses ekstraksi.
Pemisahan pelarut dengan dengan minyak kedelai
berdasarkan perbedaan titik didihnya. Minyak
kedelai memiliki titik didih lebih tinggi
dibandingkan dengan titik didih pelarut yang
digunakan.
Secara umum penyulingan minyak kedelai
yaitu dengan cara, bahan baku dari tanaman yang
mengandung minyak dimasukkan dalam ketel
pendidih, atau dimasukkan kedalam ketel
penyulingan dan dialiri uap, panas yang
ditimbulkan akan mempengaruhi bahan tersebut,
sehingga didalam ketel terdapat dua cairan, yaitu
air dan minyak kedelai. Campuran uap ini akan
mengalir melalui pipa – pipa pendingin, dan
terjadilah proses pengembunan sehingga uap tadi
kembali mencair. Dari pipa pendingin, cairan
yang keluar tersebut dialirkan kealat pemisah
yang akan memisahkan minyak kedelai dari air
berdasarkan berat jenisnya. Dalam industry
dikenal 3 jenis metode penyulingan yaitu :
penyulingan dengan air, penyulingan dengan air
dan uap, penyulingan dengan uap.
Pemilihan jenis dan mutu pelarut yang tepat
merupakan salah satu faktor yang sangat
menentukan keberhasilan proses ekstraksi
dilanjutkan destilasi untuk mendapatkan minyak
kedelai (soybean oil). Oleh karenaitu, pelarut yang
akan digunakan pada proses ekstraksi dilanjutkan
destilasi harus memenuhi beberapa persyaratan,
diantaranya :
•
Pelarut harus bersifat selektif, yaitu dapat
melarutkan semua komponen minyak kedelai
yang terkandung di dalam material dengan
cepat dan sempurna, dan sedikit
mungkin melarutkan bahan seperti :
lilin, pigmen, dan senyawa albumin
•
Mempunyai titik didih yang cukup
rendah agar pelarut mudah diuapkan,
namun titik didih pelarut tersebut tidak
boleh terlalu rendah, karena hal ini
akan
mengakibatkan
hilangnya
sebagian
pelarut
pada
waktu
pemisahan pelarut.
•
Pelarut harus bersifat inert sehingga
tidak bereaksi dengan komponen
minyak.
•
Harga parut harus serendah mungkin
dan tidak mudah terbakar.
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai
bulan Januari sampai dengan Juni 2008 di
Laboratorium Penelitian Jurusan Teknik
Kimia Universitas Sriwijaya Inderalaya.
3.2 Metode Penelitian
Metode yang dilakukan dalam
penelitian ini meliputi :
a. Metode ekstraksi dengan pelarut
organik yang mudah menguap.
b. Metode Destilasi.
3.3 Variabel yang Diteliti
Dalam penelitian ini variabel-variabel
yang dipelajari yaitu konsentrasi pelarut,
lamanya waktu ekstraksi dan suhu
ekstraksi yang berpengaruh terhadap
rendemen hasil ekstrak dan dilanjutkan
dengan destilasi minyak kacang kedelai.
Penelitian ini menggunakan bahan
baku kacang kedelai (Glycine max) dengan
acuan satu jenis pelarut (Etanol) terhadap
variasi konsentrasi pelarut dan volume
pelarut yang tetap dengan rendeman hasil
ekstraksi yang dilanjutkan mendestilasi
minyak yang didapatkan. Fenomena yang
diamati selama proses pengambilan
minyak dari kacang kedelai dengan pelarut
Etanol adalah :
1.
2.
3.
4.
Mengamati warna larutan hasil ekstraksi
dilanjutkan dengan destilasi sampai suhu ±
100 oC.
Bau khas minyak kacang kedelai.
Kondisi kacang kedelai setelah proses
ekstraksi.
Persentase rendemen
3.4 Alat-alat yang Digunakan
Dalam penelitian ini peralatan yang digunakan
adalah :
1. Soklet ekstraktor
10. Klem
2. Labu Destilasi
11. Ember
3. Kondensor
12. Selang
4. Heating mantle
13.Beker gelas
5. Pompa air
14. Gelas ukur
6. Termometer
15. Erlenmeyer
7. Neraca analitis
16. Pipet tetes
8. Statif
17. Botol sampel
9. Kertas saring
3.5 Bahan-bahan yang Digunakan
Dalam penelitian ini, bahan-bahan
digunakan adalah :
1. Bahan baku : Kacang Kedelai
2. Pelarut Etanol 80%, 86% dan 96%
3. Media pemanas (air)
4. Media pendingin (es batu)
5. Aquadest
yang
3.6 Deskripsi Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian ini dilakukan dengan dua
metode yaitu ekstraksi dan destilasi. Metode
ekstraksi dengan pelarut menguap pada penelitian
ini terdiri dari empat tahap, yaitu :
1. Tahap preparasi bahan baku dengan
menimbang sample bubuk kedelai sebesar 50
gram dan mengukur pelarut etanol sebesar 96%,
85%, dan 80%
2. Tahap penguapan pelarut etanol yang
disebabkan oleh pemanasan dengan menggunakan
heating mantle.
3. Tahap
kondensasi
pelarut
etanol
menggunakan suatu alat kondensor dengan media
air pendingin.
4. Tahap ekstraksi yang bertujuan untuk
mengambil minyak kedelai dari biji kacang
kedelai.
Metode destilasi dengan pemisahan pelarut
etanol dan minyak kedelai berdasarkan perbedaan
titik didih terdiri dari dua tahap, yaitu :
Pada penelitian ini diamati dua aspek
yaitu aspek kualitatif dan aspek kuantitatif.
Aspek kualitatif ditinjau dari pengamatan
terhadap fenomena fisik minyak kacang
kedelai hasil ekstraksi pada tiap-tiap
kondisi operasi. Fenomena fisik ini
meliputi warna dan aroma yang dihasilkan.
Sedangkan analisa kuantitatif menyangkut
hal-hal yang dapat diukur seperti
persentase rendemen yang dihasilkan untuk
setiap kondisi operasi.
4.1 Aspek Kualitatif
4.1.1
Warna
Aspek kualitatif mengindikasikan
kandungan zat yang terdapat dalam minyak
kacang kedelai. Dari penelitian yang
dilakukan terlihat bahwa pada mulanya
warna kacang kedelai adalah kuning
keputihan dan warna etanol adalah bening.
Setelah mengalami proses ekstraksi warna
bungkil kacang kedelai menjadi kuning
pucat dan warna minyak kacang kedelai
coklat kemerahan.
Semakin besar konsentrasi pelarut dan
semakin lama waktu ekstraksi serta
semakin tinggi suhu yang digunakan maka
akan semakin pekat warna minyak yang
dihasilkan.
4.1.2
Aroma
Aroma yang dihasilkan oleh minyak
kacang kedelai adalah aroma khas dari
aroma asam lemak tak jenuh yang
terkandung di dalam minyak kacang
kedelai antara lain asam linoleat (±51%)
,asam linolenat (±7%) dan asam oleat
(±23%). Semakin tinggi kandungan asam
4.2.1 Faktor Konsentrasi Pelarut
Pada gambar 4.1 dan 4.2 terlihat bahwa
semakin besar konsentrasi maka akan semakin
banyak renedemen yang dihasilkan. Di sini
terlihat bahwa rendemen terbanyak dihasilkan
dengan menggunakan konsentrasi pelarut 96%
sedangkan rendemen yang terkecil yakni dengan
menggunakan konsentrasi 80%.
7
Massa Rendemen (gr)
IV. PEMBAHASAN
lemak tak jenuh ini dalam minyak kacang kedelai,
maka aroma khas kacang kedelai akan semakin
tercium.
4.2 Aspek Kuantitatif
Dalam aspek kuantitatif ini akan dimati
pengaruh konsentrasi pelarut dan lama
penyulingan. Dari penelitian yang dilakukan dapat
dilihat bagaimana faktor-faktor tersebut terhadap
rendemaen ang dihasilkan. Selain itu pada saat
pengamatan, temperatur di dalam labu ± 100 oC,
suhu ekstraksi 85 oC dan 100 oC dan lamanya
ekstraksi yaitu 90 menit, 120 menit dan 150
menit. Dengan menggunakan trial-error di dapat
kondisi operasi untuk hasil ekstraksi optimum
pada kisaran nilai di atas.
6
5.234
5
4.643
4.373
4.096
4
4.531
4.312
5.473
5.038
Etanol 96%
4.576
Etanol 85%
Etanol 80%
3
2
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Lama Ekstraksi dengan Massa
Rendemen pada Suhu 85 oC
7
Massa Rendemen (gr)
1. Tahap penguapan pelarut etanol yang
disebabkan oleh pemanasan dengan
menggunakan heating mantle.
2. Tahap kondensasi pelarut etanol
menggunakan suatu alat kondensor dengan
media air pendingin.
Tahap terakhir adalah analisa minyak
kedelai. Tujuan utama dari analisis ini
adalah untuk mengetahui standarisasi
minyak kedelai sehingga dapat menjadi
pedoman bagi pihak yang berkecimpung
dalam bidang industri minyak kedelai.
6
5.788
5.831
6.034
5.745
5.253
5
4.854
4.439
4.714
4.912
Etanol 96%
Etanol 85%
4
Etanol 80%
3
2
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Lama Ekstraksi dengan Massa
Rendemen pada Suhu 100 oC
4.2.2
Faktor Waktu Ekstraksi
4.2.2.1 Pengaruh Waktu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 96% Terhadap
Jumlah Minyak Kacang Kedelai
lama ekstraksi 120 menit diperoleh persentase
rendemen 9,062 % pada suhu 85 oC dan 10,506 %
pada suhu 100 oC, sedangkan pada lama ekstraksi
150 menit diperoleh rendemen sebesar 10,076 %
pada suhu 85 oC dan 11,49 % pada suhu 100 oC.
12.5
12.068
12.0
11.576
% Ren d em en
11.5
11.662
11.0
10.946
10.5
Suhu 85 oC
10.468
10.0
4.2.2.3 Pengaruh Waktu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 80 % Terhadap Jumlah
Minyak Kacang Kedelai
Suhu 100 oC
9.5
9.286
9.0
% Ren d em en
8.5
8.0
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen
Minyak Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi
untuk Pelarut 96% pada Suhu 85 oC dan 100 oC
10.2
9.9
9.6
9.3
9.0
8.7
8.4
8.1
7.8
7.5
7.2
9.824
9.428
9.152
8.878
Suhu 100 oC
8.192
90
4.2.2.2 Pengaruh Waktu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 85 % Terhadap
Jumlah Minyak Kacang Kedelai
Suhu 85 oC
8.624
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen Minyak
Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi untuk Pelarut 80%
pada Suhu 85 oC dan 100 oC
14.0
% Ren dem en
12.0
10.0
9.708
8.746
8.0
10.506
9.062
11.490
10.076
Suhu 85 oC
Suhu 100 oC
6.0
4.0
2.0
0.0
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen
Minyak Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi
untuk Pelarut 85% pada Suhu 85 oC dan 100 oC
Dengan
menganalisa
hasil
percobaan di atas, maka dapat disimpulkan
bahwa dengan konsentrasi pelarut etanol
sebesar 85%, jumlah minyak kacang
kedelai yang didapat dari proses ekstraksi –
destilasi terbanyak diperoleh pada lama
ekstraksi 150 menit, baik pada suhu
ekstraksi 85 oC maupun 100 oC. Dari grafik
terlihat bahwa pada lama ekstraksi 90
menit didapat persentase rendemen minyak
kacang kedelai sebesar 8,476 % pada suhu
85 oC dan 9,076 % pada suhu 100 oC. Pada
Seperti pada percobaan sebelumnya, dengan
konsentrasi pelarut sebesar 80 % diperoleh
pesentase rendemen terbanyak yakni pada lama
ekstraksi 150 menit. Dari grafik terlihat bahwa
pada saat ekstraksi selama 90 menit diperoleh
persentase rendemen 8,192 % pada suhu 85 oC
dan 8,878 % pada suhu 100 oC. Pada lama
ekstraksi 120 menit diperoleh persentase
rendemen sebesar 8,624 % pada suhu 85 oC dan
9,428 % pada suhu 100 oC. Sedangkan pada lama
ekstraksi 150 menit, diperoleh persentase
rendemen yang lebih besar yakni 9,152 % pada
suhu 85 oC dan 9,824 % pada suhu 100 oC. Hasil
ini makin menguatkan bahwa waktu ekstraksi
sangat mempengaruhi nilai persentase rendemen
yang dihasilkan pada proses ekstraksi.
Dari ketiga grafik di atas, bila dilihat dari
masing-masing perlakuan, dapat disimpulkan
bahwa semakin lama waktu ekstraksi, maka
rendemen yang diperoleh semakin banyak sampai
pada batas tidak ada lagi ekstrak yang dapat
diekstraksi.
4.2.3
Faktor Suhu Ekstraksi
4.2.3.1 Pengaruh Suhu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 96 % Terhadap
Jumlah Minyak Kacang Kedelai
Dari percobaan yang dilakukan,
terlihat bahwa sedikit banyak, faktor suhu
ekstraksi mempengaruhi jumlah minyak
yang dihasilkan.
12.5
12.068
12.0
11.576
11.662
11.0
10.946
10.5
Suhu 85 oC
10.468
10.0
Suhu 100 oC
9.5
9.286
9.0
8.5
8.0
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Dari grafik di atas, dapat dilihat
bahwa pada suhu 85 oC, untuk lama
ekstraksi 90 menit diperoleh persentase
rendemen 9,286 % sedangkan untuk suhu
100 oC untuk waktu ekstraksi yang sama
diperoleh persentase rendemen 11,576 %.
Hal ini berarti terjadi kenaikan perolehan
persentase rendemen sebesar 2,29 %. Pada
suhu 85 oC untuk lama ekstraksi 120 menit,
diperoleh persentase rendemen 10,468 %
dan pada suhu 100 oC untuk waktu
ekstraksi yang sama persentase rendemen
yang didapat sebesar 11,662 %. Terjadi
kenaikan sebesar 1,194 %. Untuk waktu
ekstraksi selama 150 menit, pada suhu 85
o
C didapat persentase rendemen sebanyak
10,946 % sedangkan pada suhu 100 oC
perolehan rendemen sebesar 12,068 %.
Kenaikan persentase rendemen sebesar
1,122 %. Rata-rata kenaikan persentase
rendemen terhadap faktor suhu pada
pelarut etanol 96 % adalah sebesar 1,535
%.
4.2.3.2 Pengaruh Suhu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 85 % Terhadap
Jumlah Minyak Kacang Kedelai
Dengan menganalisa grafik di bawah
disimpulkan bahwa pada suhu 85 oC, untuk
12.0
% Rendem en
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen
Minyak Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi
untuk Pelarut 96% pada Suhu 85 oC dan 100 oC
14.0
10.0
8.0
11.490
10.076
10.506
9.062
9.708
8.746
Suhu 85 oC
Suhu 100 oC
6.0
4.0
2.0
0.0
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen Minyak
Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi untuk Pelarut 85%
pada Suhu 85 oC dan 100 oC
4.2.3.3 Pengaruh Suhu Ekstraksi dengan Pelarut
Etanol 80 % Terhadap Jumlah Minyak
Kacang Kedelai
% Rendem en
% Ren dem en
11.5
lama ekstraksi 90 menit diperoleh persentase
rendemen 8,746 % sedangkan untuk suhu 100 oC
untuk waktu ekstraksi yang sama diperoleh
persentase rendemen 9,708 %. Hal ini berarti
terjadi kenaikan perolehan persentase rendemen
sebesar 0,962 %. Pada suhu 85 oC untuk lama
ekstraksi 120 menit, diperoleh persentase
rendemen 9,062 % dan pada suhu 100 oC untuk
waktu ekstraksi yang sama persentase rendemen
yang didapat sebesar 10,506 %. Terjadi kenaikan
sebesar 1,444 %. Untuk waktu ekstraksi selama
150 menit, pada suhu 85 oC didapat persentase
rendemen sebanyak 10,076 % sedangkan pada
suhu 100 oC perolehan rendemen sebesar 11,490
%. Kenaikan persentase rendemen sebesar 1.414
%. Rata-rata kenaikan persentase rendemen
terhadap faktor suhu pada pelarut etanol 96 %
adalah sebesar 1,273 %.
10.2
9.9
9.6
9.3
9.0
8.7
8.4
8.1
7.8
7.5
7.2
9.824
9.428
9.152
8.878
Suhu 85 oC
8.624
Suhu 100 oC
8.192
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen Minyak
Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi untuk Pelarut 80%
pada Suhu 85 oC dan 100 oC
Dengan menganalisa grafik di atas
disimpulkan bahwa pada suhu 85 oC, untuk
lama ekstraksi 90 menit diperoleh
persentase rendemen 8,192 % sedangkan
untuk suhu 100 oC untuk waktu ekstraksi
yang sama diperoleh persentase rendemen
8,878 %. Hal ini berarti terjadi kenaikan
perolehan persentase rendemen sebesar
0,686 %. Pada suhu 85 oC untuk lama
ekstraksi 120 menit, diperoleh persentase
rendemen 8,624 % dan pada suhu 100 oC
untuk waktu ekstraksi yang sama
persentase rendemen yang didapat sebesar
9,428 %. Terjadi kenaikan sebesar 0,804
%. Untuk waktu ekstraksi selama 150
menit, pada suhu 85 oC didapat persentase
rendemen sebanyak 9,152 % sedangkan
pada suhu 100 oC perolehan rendemen
sebesar 9,824 %. Kenaikan persentase
rendemen sebesar 0,672 %. Rata-rata
kenaikan persentase rendemen terhadap
faktor suhu pada pelarut etanol 96 %
adalah sebesar 0,7206 %.
Kenaikan
rata-rata
persentase
rendemen paling besar terjadi pada
ekstraksi dengan pelarut etanol 96 % yaitu
sebesar 1,535 %. Pada penelitian ini terjadi
kenaikan persentase rendemen 0,5 % - 1,5
% pada kenaikan suhu ekstraksi 15 oC.
4.3
Analisa Terhadap Berat
Minyak Kacang Kedelai
Jenis
Tabel 4.1 Berat Jenis Minyak Kedelai
pada Temperatur operasi 85oC
Tabel 4.2 Berat Jenis Minyak Kedelai pada
Temperatur operasi 100oC
Lama
Ekstraksi
(menit)
96
85
80
90
0,9224
0,919
0,8714
120
0,9245
0,9192
0,8891
150
0,9278
0,919
0,8955
Konsentrasi Pelarut (%)
4.4 Analisa Terhadap Indeks Bias Minyak
Kacang Kedelai
Tabel 4.3 Indeks Bias Minyak Kedelai pada
Temperatur operasi 85oC
Lama Ekstraksi
Konsentrasi Pelarut (%)
(menit)
96
85
80
90
0.9224
0.919
0.8714
120
0.922
0.9192
0.8891
150
0.9278
0.919
0.8955
Tabel 4.4 Indeks Bias Minyak Kedelai pada
Temperatur operasi 100oC
Lama Ekstraksi
Konsentrasi Pelarut (%)
(menit)
96
85
80
90
0.9114
1.08025
1.07575
80
120
0.92025
1.07375
0.95335
1,08025
0,89985
150
0.9753
0.95
0.89985
0,92025
1,07375
0,95335
0,9753
0,95
0,9649
Lama
Ekstraksi
(menit)
96
85
90
0,9114
120
150
Konsentrasi Pelarut (%)
V. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat
disimpulkan bahwa :
1) Pelarut etanol merupakan salah satu
jenis pelarut yang dapat digunakan
pada proses ekstraksi minyak kacang
kedelai.
2) Semakin besar konsentrasi pelarut
yang digunakan maka akan semakin
besar persentase rendemen yang
dihasilkan.
3) Waktu terbaik untuk ekstraksi kacang
kedelai adalah ± 150 menit, jika
melebihi dari 150 menit pada
umumnya kuantitas minyak kacang
kedelai yang dihasilkan akan menurun.
4) Semakin tinggi suhu ekstraksi yang
dipakai, maka akan semakin besar
pula persentase rendemen yang
dihasilkan.
5) Hasil penelitian yang diperoleh baik
berat jenis maupun indeks bias telah
memenuhi nilai pada literatur.
VI. DAFTAR PUSTAKA
Purwono,MS an Purnamawati,Heni.2004.
Budidaya 8 Jenis Tanaman Unggul.
Penerbit Swadaya : Jakarta.
Fachruddin, Lisdiana. 2001. Budidaya
Kacang-kacangan. Penerbit Gramedia
Pustaka : Jakarta.
Guenther, Ernest. 1987. Minyak Atsiri,
Jilid IV. Penerbit UI : Jakarta.
http://de.wikipedia.org/wiki/tocopherol.
Diakses pada tanggal 23 Maret 2008, jam
16.32 WIB.
www.google.com
www.usDA.gov
Fessenden and Fessenden. 1995. Kimia
Organik, Jilid II. Penerbit Erlangga :
Jakarta
PADA EKSTRAKSI MINYAK KACANG KEDELAI
SEBAGAI PENYEDIA VITAMIN E
M. Yusuf Thoha, Arfan Nazhri S,
Nursallya
Jurusan Teknik Kimia
Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
Abstrak
Kacang kedelai memiliki daya adaptasi yang cukup luas terhadap kondisi iklim dan tanah di
daerah tropis, sehingga dapat ditanam atau dikembangkan di berbagai daerah atau wilayah Indonesia.
Kacang kedelai dapat tumbuh dan bereproduksi baik di dataran rendah sampai dataran tinggi kira-kira
2000 meter dpl, diutamakan lahannya terbuka dan mendapat sinar matahari yang cukup. Kedelai
memiliki kandungan gizi yang cukup kompleks, salah satunya adalah vitamin E.
Pada penelitian ini dilakukan metode ekstraksi dengan pelarut etanol konsentrasi 80 %, 85 %
dan 100 %, lama ekstraksi 1 jam, 1,5 jam dan 2 jam dan suhu ekstraksi 85 oC dan 100 oC untuk
memisahkan minyak kacang kedelai dari biji kacang kedelai. Proses ini dilanjutkan dengan destilasi
pada suhu ± 100 oC selama 1,5 jam untuk memisahkan pelarut dan minyak kacang kedelai hasil proses
ekstraksi. Minyak ini nantinya dipakai sebagai penyedia Vitamin E.
Kata kunci : minyak kacang kedelai, vitamin E, ekstraksi
I.
PENDAHULUAN
Sampai
sekarang
belum
bisa
dipastikan, dari mana asal tanaman kacang
kedelai (Glycne max). Sejarah kacang
kedelai dimulai dari tanaman yang sangat
terkenal di belahan bumi bagian timur,
namun sekarang tersebar dan dikonsumsi
di berbagai belahan bumi. Nenek moyang
kacang kedelai semula agak sulit untuk
dibudidayakan, namun sejalan dengan ilmu
pertanian
maka
kedelai
dapat
dibudidayakan dan menjadi salah satu
bahan pangan yang bermanfaat dalam
kehidupan sehari-hari.
Kacang kedelai (Glycne max) yang
temasuk salah satu sumber pangan yang
memiliki sejumlah produk turunan mulai
dari produk hulu berupa kacang kedelai
rebus (kacang bulu,Sunda), hingga tahu,
tofu, tempe, kecap, susu kedelai, minyak
kacang kedelai dan sebagainya.
Vitamin E yang terkandung dalam kacang
kedelai merupakan salah satu vitamin yang larut
dalam lemak dan tidak larut dalam air. Vitamin E
sangat bermanfaat untuk mencegah penuaan kulit,
menghaluskan kulit, mencegah pendarahan pada
wanita hamil (blooding),mencegah keguguran,
mengurangi
pendarahan
saat
haid,
menyembuhkan
penyakit
lemah
syahwat,
mencegah pengendapan kolesterol dalam darah
dan mencegah penyakit jantung koroner.
Walaupun vitamin E ( α - Tocopherol) sangat
penting bagi tubuh, akan tetapi jumlahnya sangat
sedikit sekali dalam makanan yang belum diolah,
seperti ditunjukkan dalam tabel di bawah ini :
Kandungan rata-rata vitamin E di
dalam minyak tumbuhan yaitu :
Tabel 1.1 Kandungan Vitamin E Pada
Berbagai Minyak Tumbuhan ( µg / g )
N
o.
1
2
3
4
5
6
7
8
9
1
0
1
1
1
2
Minyak
Tumbuha
n
Kelapa
Jagung
Biji Kapas
Zaitun
Kacang
Tanah
Lobak
Safflower
Kedelai
Biji
Bunga
Matahari
Biji
Gandum
Kelapa
Sawit
Margarin
α-T
11
159
440
100
189
236
396
79
487
1194
211
139
β-T
50
710
-
γ-T
602
387
214
380
174
593
51
260
316
252
δ-T
6
8
271
63
α
T
3
5
2
6
1
4
3
-
Tabel 2.1 Komposisi rata – rata kedelai yang
didasarkan pada analisis terhadap 10 varietas
kedelai
Komposisi
1
181
32
-
Sumber : J.C. Bauernfeind, 1980 Vitamin E, A
Comprehensive Treatise
II. FUNDAMENTAL
2.1 Minyak Kacang Kedelai (Soybean
Oil)
Secara fisik setiap biji kedelai berbeda
dalam hal warna, ukuran dan bentuk biji
dan juga terdapat perbedaan pada
komposisi kimianya. Perbedaan fisik dan
kimia tersebut dipengaruhi oleh varietas
dan kondisi di mana kedelai itu tumbuh.
Suatu percobaan oleh Usda (1942)
pada 128 varietas kedelai yang dikenal di
Cina, Manchuria, Korea, Jepang, Siberia,
Perancis, Italia dan Amerika menyatakan
bahwa jumlah biji tiap pound kedelai
bervariasi dari 1.232 – 9.950 biji
sedangkan kadar lemaknya bervariasi dari
13,9 – 23,2 persen.
Menurut
U.S
Department
of
Agriculture’s komposisi rata – rata kedelai
yang didasarkan pada analisis terhadap 10
varietas kedelai dapat dilihat pada table
berikut :
Abu
Lemak
Kasar
Serat
Kasar
Protein N
x 6,25
Gula
(sukrosa)
P
K
Ca
Terendah
(%)
Tertinggi
(%)
3,67
14,95
5,90
22,90
Rata –
rata
(%)
4,99
19,63
4,24
7,60
5,53
36,62
53,19
42,78
2,70
11,97
7,97
0,42
0,82
0,66
1,29
2,17
1,67
0,16
0,47
0,275
Sumber : U.S Department of Agriculture’s
Kadar minyak kedelai relatif lebih rendah
dibandingkan dengan kacang – kacangan lainnya,
tetapi lebih tinggi daripada kadar minyak serealia.
Kadar protein kedelai yang tinggi menyebabkan
kedelai lebih banyak digunakan sebagai sumber
protein daripada sumber minyak.
Asam lemak dalam minyak kedelai sebagian
besar terdiri dari asam lemak essensial yang
sangat dibutuhkan oleh tubuh.
Tabel 2.2 Sifat Fisika – Kimia Minyak Kedelai
Sifat
Nilai
Bilangan asam
0,3 – 3,000
Bilangan penyabunan
189 – 195
Bilangan Thiosanogen
77 – 85
Indeks bias (25o)
1,471 – 1,475
Bobot jenis (25/25oC)
0,916 – 0,922
Sumber : Bailey, A.E (1950)
Tabel 2.3 Standar Mutu Minyak Kedelai
Sifat
Nilai
Bilangan asam
Maksimum 3
Bilangan penyabunan
Maksimum 190
Bilangan Iod
129 – 143
Indeks bias (25o)
1,473 – 1,477
Bobot jenis (25/25oC)
0,924 – 0,928
Sumber : Bailey, A.E (1950)
2.2 Nilai Gizi
Asam Lemak dalam esensial dapat
mencegah timbulnya atherosclerosis atau
penyumbatan pembuluh darah.
2.3 Kegunaan
Minyak
Kedelai
yang
sudah
dimurnikan dapat digunakan untuk
pembuatan minyak salad, minyak goreng
(cooking oil) serta segala keperluan
pangan. Lebih dari 50 persen produk
pangan dibuat dari minyak kedelai,
terutama margarine dan shortening.
Hampir 90 persen dari produksi minyak
kedelai digunakan dibidang pangan.
Pada minyak kedelai terdapat pula
vitamin – vitamin yang sangat dibutuhkan
oleh tubuh yang salah satunya adalah
vitamin E.
Vitamin E adalah antioksidan yang
melindungi ketahanan tubuh dari penyakit
yang disebabkan oleh radikal bebas.
Radikal – radikal bebas merupakan hasil
dari lingkungan sekitar yang tak
terlindungi seperti asap rokok dan sinar
matahari secara langsung. Mereka dapat
menyebabkan kerusakkan sel – sel dalam
tubuh.
Radikal
bebas
juga
dapat
menyebabkan kanker, penyakit hati dan
dan masalah – masalah kesehatan lainnya.
Vitamin E diperlukan sekali untuk
kesehatan. Setiap sel dalam tubuh
memerlukan
vitamin
E,
misalnya
perlindungan untuk sel – sel darah, sistem
saraf, jaringan otot dan mengurangi
kerusakkan retina dalam mata kita
Selain itu vitamin E merupakan salah
satu vitamin yang larut dalam lemak dan
tidak larut dalam air, yang berfungsi untuk
memperlambat proses penuaan kulit,
menghaluskan kulit, mencegah pendarahan
pada wanita hamil (fertilitas) dan
mencegah
keguguran,
mengurangi
pendarahan pada saat haid, menyembuhkan
penyakit lemah syahwat, mencegah
pengendapan kolesterol dalam darah dan
mencegah penyakit jantung koroner.
2.4 Parameter yang mempengaruhi Proses
Pengambilan Minyak Kedelai
Pada prinsipnya ada beberapa parameter yang
mempengaruhi proses pengambilan minyak
kedelai yang digunakan pada riset ini, seperti :
1. Konsentrasi Pelarut
2. Pada kondisi – kondisi konsentrasi pelarut
tertentu, proses pengambilan minyak kedelai
dapat dilakukan. Kenaikan konsentrasi
pelarut
akan
mempercepat
proses
pengambilan minyak kedelai.
3. Volume Pelarut
Volume pelarut akan mempengaruhi
persentase rendemen yang didapatkan.
Semakin banyak volume pelarut etanol yang
digunakan maka akan semakin besar
persentase rendemen yang dihasilkan.
4. Waktu Operasi
Waktu kontak dalam proses pengambilan
minyak kedelai dalam pelarut etanol
mempengaruhi banyaknya minyak yang
dihasilkan. Semakin lama waktu yang
dilakukan dalam proses pengambilan minyak
maka semakin banyak minyak yang
terekstrak oleh pelarut.
5. Temperatur dan Tekanan
Secara umum kenaikan temperature dan
tekanan akan meningkatkan kecepatan proses
pengambilan minyak kedelai. Selain itu juga
memungkinkan adanya senyawa yang
terdekomposisi seiring kenaikan temperature
dan tekanan.
2.5 Metode yang Digunakan pada Proses
Pengambilan Minyak Kedelai
Pengambilan minyak nabati dari tumbuh –
tumbuhan salah satunya dapat dilakukan dengan
cara ekstraksi.
Ekstraksi adalah suatu metode pemisahan
komponen pada suatu campuran berdasarkan
kemampuan kelarutan satu atau beberapa
komponen tersebut pada fase yang lain. Fase lain
yang ditambahkan biasanya berupa zat cair
sedangkan campuran yang akan dipisahkan dapat
berupa zat cair atau zat padat.
Ekstraksi terbagi menjadi beberapa bagian,
diantaranya ekstraksi berdasarkan metode kontak
antara solven dan campuran yang akan diekstrak,
ekstraksi berdasarkan fase campuran yang akan
dipisahkan.
•
Ekstraksi berdasarkan metode kontak
antara solven dan campuran
Berdasarkan metode kontaknya, ekstraksi
terbagi menjadi tiga macam :
a. Ekstraksi single stage
Ekstraksi single stage adalah ekstraksi
satu tahap dimana feed dan solven
dicampur sehingga tercapai kesetimbangan
dan diperoleh ekstrak yang diinginkan
(Sankey B. M, 1967)
b. Ekstraksi cross current
Pada ekstraksi cross current, solven
ditambahkan
disetiap
stage.
Hasil
pemisahan lebih baik tetapi jumlah solven
yang dibutuhkan lebih banyak juga,
(Sankey B.M, 1967)
c. Ekstraksi counter current
Ekstraksi counter current adalah jenis
ekstraksi yang paling efisien, yang
biasanya digunakan untuk tujuan komersil
apabila memungkinkan. Rafinat dan
ekstrak mengalir berlawanan arah. (Sankey
B. M, 1967)
• Ekstraksi berdasarkan fase campuran
yang dipisahkan
Berdasarkan fase campurannya maka
ekstraksi terbagi menjadi dua macam,yaitu
:
a. Ekstraksi Liquid – Liquid
Ekstraksi liquid – liquid memisahkan
komponen dari campuran liquid yang
homogen
berdasarkan
perbedaan
kelarutannya pada solven. Karena proses
pemisahan jenis ini dipengaruhi oleh
potensial
kimianya,
maka
proses
pemisahan dengan cara ekstraksi ini lebih
baik daripada destilasi, (Sankey B. M,
1967)
b. Ekstraksi Liquid – Solid
Ekstraksi liquid – solid adalah
ekstraksi yang memisahkan satu atau lebih
komponen dalam campuran melalui reaksi.
Ekstraksi ini sangat dipengaruhi oleh
ukuran partikel padatan yang akan
diekstrak. Karena total luas permukaan
akan semakin besar dengan berkurangnya
ukuran partikel, sedangkan luas permukaan
total sangat berpengaruh baik pada
ekstraksi karena reaksi sample atau difusi.
Sedangkan penyulingan / destilasi dapat
didefinisikan sebagai pemisahan komponen –
komponen suatu campuran dari dua jenis cairan
atau lebih berdasarkan perbedaan tekanan uap dari
masing – masing zat tersebut.
Destilasi / penyulingan adalah salah satu cara
untuk mendapatkan minyak kedelai, dengan cara
mendidihkan bahan baku yang dimasukkan dalam
ketel, hingga terdapat uap yang diperlukan, atau
dengan cara mengalirkan uap jenuh (saturated
atau superheated) dari ketel pendidih air ke dalam
ketel penyulingan. Dengan penyulingan ini akan
dipisahkan zat – zat yang bertitik didih rendah
dari zat yang bertitik didih tinggi.
Prinsip pada metode destilasi adalah
memisahkan pelarut organik dengan minyak
kedelai yang dihasilkan pada proses ekstraksi.
Pemisahan pelarut dengan dengan minyak kedelai
berdasarkan perbedaan titik didihnya. Minyak
kedelai memiliki titik didih lebih tinggi
dibandingkan dengan titik didih pelarut yang
digunakan.
Secara umum penyulingan minyak kedelai
yaitu dengan cara, bahan baku dari tanaman yang
mengandung minyak dimasukkan dalam ketel
pendidih, atau dimasukkan kedalam ketel
penyulingan dan dialiri uap, panas yang
ditimbulkan akan mempengaruhi bahan tersebut,
sehingga didalam ketel terdapat dua cairan, yaitu
air dan minyak kedelai. Campuran uap ini akan
mengalir melalui pipa – pipa pendingin, dan
terjadilah proses pengembunan sehingga uap tadi
kembali mencair. Dari pipa pendingin, cairan
yang keluar tersebut dialirkan kealat pemisah
yang akan memisahkan minyak kedelai dari air
berdasarkan berat jenisnya. Dalam industry
dikenal 3 jenis metode penyulingan yaitu :
penyulingan dengan air, penyulingan dengan air
dan uap, penyulingan dengan uap.
Pemilihan jenis dan mutu pelarut yang tepat
merupakan salah satu faktor yang sangat
menentukan keberhasilan proses ekstraksi
dilanjutkan destilasi untuk mendapatkan minyak
kedelai (soybean oil). Oleh karenaitu, pelarut yang
akan digunakan pada proses ekstraksi dilanjutkan
destilasi harus memenuhi beberapa persyaratan,
diantaranya :
•
Pelarut harus bersifat selektif, yaitu dapat
melarutkan semua komponen minyak kedelai
yang terkandung di dalam material dengan
cepat dan sempurna, dan sedikit
mungkin melarutkan bahan seperti :
lilin, pigmen, dan senyawa albumin
•
Mempunyai titik didih yang cukup
rendah agar pelarut mudah diuapkan,
namun titik didih pelarut tersebut tidak
boleh terlalu rendah, karena hal ini
akan
mengakibatkan
hilangnya
sebagian
pelarut
pada
waktu
pemisahan pelarut.
•
Pelarut harus bersifat inert sehingga
tidak bereaksi dengan komponen
minyak.
•
Harga parut harus serendah mungkin
dan tidak mudah terbakar.
III. METODOLOGI PENELITIAN
3.1. Waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan mulai
bulan Januari sampai dengan Juni 2008 di
Laboratorium Penelitian Jurusan Teknik
Kimia Universitas Sriwijaya Inderalaya.
3.2 Metode Penelitian
Metode yang dilakukan dalam
penelitian ini meliputi :
a. Metode ekstraksi dengan pelarut
organik yang mudah menguap.
b. Metode Destilasi.
3.3 Variabel yang Diteliti
Dalam penelitian ini variabel-variabel
yang dipelajari yaitu konsentrasi pelarut,
lamanya waktu ekstraksi dan suhu
ekstraksi yang berpengaruh terhadap
rendemen hasil ekstrak dan dilanjutkan
dengan destilasi minyak kacang kedelai.
Penelitian ini menggunakan bahan
baku kacang kedelai (Glycine max) dengan
acuan satu jenis pelarut (Etanol) terhadap
variasi konsentrasi pelarut dan volume
pelarut yang tetap dengan rendeman hasil
ekstraksi yang dilanjutkan mendestilasi
minyak yang didapatkan. Fenomena yang
diamati selama proses pengambilan
minyak dari kacang kedelai dengan pelarut
Etanol adalah :
1.
2.
3.
4.
Mengamati warna larutan hasil ekstraksi
dilanjutkan dengan destilasi sampai suhu ±
100 oC.
Bau khas minyak kacang kedelai.
Kondisi kacang kedelai setelah proses
ekstraksi.
Persentase rendemen
3.4 Alat-alat yang Digunakan
Dalam penelitian ini peralatan yang digunakan
adalah :
1. Soklet ekstraktor
10. Klem
2. Labu Destilasi
11. Ember
3. Kondensor
12. Selang
4. Heating mantle
13.Beker gelas
5. Pompa air
14. Gelas ukur
6. Termometer
15. Erlenmeyer
7. Neraca analitis
16. Pipet tetes
8. Statif
17. Botol sampel
9. Kertas saring
3.5 Bahan-bahan yang Digunakan
Dalam penelitian ini, bahan-bahan
digunakan adalah :
1. Bahan baku : Kacang Kedelai
2. Pelarut Etanol 80%, 86% dan 96%
3. Media pemanas (air)
4. Media pendingin (es batu)
5. Aquadest
yang
3.6 Deskripsi Prosedur Penelitian
Prosedur penelitian ini dilakukan dengan dua
metode yaitu ekstraksi dan destilasi. Metode
ekstraksi dengan pelarut menguap pada penelitian
ini terdiri dari empat tahap, yaitu :
1. Tahap preparasi bahan baku dengan
menimbang sample bubuk kedelai sebesar 50
gram dan mengukur pelarut etanol sebesar 96%,
85%, dan 80%
2. Tahap penguapan pelarut etanol yang
disebabkan oleh pemanasan dengan menggunakan
heating mantle.
3. Tahap
kondensasi
pelarut
etanol
menggunakan suatu alat kondensor dengan media
air pendingin.
4. Tahap ekstraksi yang bertujuan untuk
mengambil minyak kedelai dari biji kacang
kedelai.
Metode destilasi dengan pemisahan pelarut
etanol dan minyak kedelai berdasarkan perbedaan
titik didih terdiri dari dua tahap, yaitu :
Pada penelitian ini diamati dua aspek
yaitu aspek kualitatif dan aspek kuantitatif.
Aspek kualitatif ditinjau dari pengamatan
terhadap fenomena fisik minyak kacang
kedelai hasil ekstraksi pada tiap-tiap
kondisi operasi. Fenomena fisik ini
meliputi warna dan aroma yang dihasilkan.
Sedangkan analisa kuantitatif menyangkut
hal-hal yang dapat diukur seperti
persentase rendemen yang dihasilkan untuk
setiap kondisi operasi.
4.1 Aspek Kualitatif
4.1.1
Warna
Aspek kualitatif mengindikasikan
kandungan zat yang terdapat dalam minyak
kacang kedelai. Dari penelitian yang
dilakukan terlihat bahwa pada mulanya
warna kacang kedelai adalah kuning
keputihan dan warna etanol adalah bening.
Setelah mengalami proses ekstraksi warna
bungkil kacang kedelai menjadi kuning
pucat dan warna minyak kacang kedelai
coklat kemerahan.
Semakin besar konsentrasi pelarut dan
semakin lama waktu ekstraksi serta
semakin tinggi suhu yang digunakan maka
akan semakin pekat warna minyak yang
dihasilkan.
4.1.2
Aroma
Aroma yang dihasilkan oleh minyak
kacang kedelai adalah aroma khas dari
aroma asam lemak tak jenuh yang
terkandung di dalam minyak kacang
kedelai antara lain asam linoleat (±51%)
,asam linolenat (±7%) dan asam oleat
(±23%). Semakin tinggi kandungan asam
4.2.1 Faktor Konsentrasi Pelarut
Pada gambar 4.1 dan 4.2 terlihat bahwa
semakin besar konsentrasi maka akan semakin
banyak renedemen yang dihasilkan. Di sini
terlihat bahwa rendemen terbanyak dihasilkan
dengan menggunakan konsentrasi pelarut 96%
sedangkan rendemen yang terkecil yakni dengan
menggunakan konsentrasi 80%.
7
Massa Rendemen (gr)
IV. PEMBAHASAN
lemak tak jenuh ini dalam minyak kacang kedelai,
maka aroma khas kacang kedelai akan semakin
tercium.
4.2 Aspek Kuantitatif
Dalam aspek kuantitatif ini akan dimati
pengaruh konsentrasi pelarut dan lama
penyulingan. Dari penelitian yang dilakukan dapat
dilihat bagaimana faktor-faktor tersebut terhadap
rendemaen ang dihasilkan. Selain itu pada saat
pengamatan, temperatur di dalam labu ± 100 oC,
suhu ekstraksi 85 oC dan 100 oC dan lamanya
ekstraksi yaitu 90 menit, 120 menit dan 150
menit. Dengan menggunakan trial-error di dapat
kondisi operasi untuk hasil ekstraksi optimum
pada kisaran nilai di atas.
6
5.234
5
4.643
4.373
4.096
4
4.531
4.312
5.473
5.038
Etanol 96%
4.576
Etanol 85%
Etanol 80%
3
2
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.1 Grafik Hubungan Lama Ekstraksi dengan Massa
Rendemen pada Suhu 85 oC
7
Massa Rendemen (gr)
1. Tahap penguapan pelarut etanol yang
disebabkan oleh pemanasan dengan
menggunakan heating mantle.
2. Tahap kondensasi pelarut etanol
menggunakan suatu alat kondensor dengan
media air pendingin.
Tahap terakhir adalah analisa minyak
kedelai. Tujuan utama dari analisis ini
adalah untuk mengetahui standarisasi
minyak kedelai sehingga dapat menjadi
pedoman bagi pihak yang berkecimpung
dalam bidang industri minyak kedelai.
6
5.788
5.831
6.034
5.745
5.253
5
4.854
4.439
4.714
4.912
Etanol 96%
Etanol 85%
4
Etanol 80%
3
2
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.2 Grafik Hubungan Lama Ekstraksi dengan Massa
Rendemen pada Suhu 100 oC
4.2.2
Faktor Waktu Ekstraksi
4.2.2.1 Pengaruh Waktu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 96% Terhadap
Jumlah Minyak Kacang Kedelai
lama ekstraksi 120 menit diperoleh persentase
rendemen 9,062 % pada suhu 85 oC dan 10,506 %
pada suhu 100 oC, sedangkan pada lama ekstraksi
150 menit diperoleh rendemen sebesar 10,076 %
pada suhu 85 oC dan 11,49 % pada suhu 100 oC.
12.5
12.068
12.0
11.576
% Ren d em en
11.5
11.662
11.0
10.946
10.5
Suhu 85 oC
10.468
10.0
4.2.2.3 Pengaruh Waktu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 80 % Terhadap Jumlah
Minyak Kacang Kedelai
Suhu 100 oC
9.5
9.286
9.0
% Ren d em en
8.5
8.0
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.3 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen
Minyak Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi
untuk Pelarut 96% pada Suhu 85 oC dan 100 oC
10.2
9.9
9.6
9.3
9.0
8.7
8.4
8.1
7.8
7.5
7.2
9.824
9.428
9.152
8.878
Suhu 100 oC
8.192
90
4.2.2.2 Pengaruh Waktu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 85 % Terhadap
Jumlah Minyak Kacang Kedelai
Suhu 85 oC
8.624
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.5 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen Minyak
Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi untuk Pelarut 80%
pada Suhu 85 oC dan 100 oC
14.0
% Ren dem en
12.0
10.0
9.708
8.746
8.0
10.506
9.062
11.490
10.076
Suhu 85 oC
Suhu 100 oC
6.0
4.0
2.0
0.0
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.4 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen
Minyak Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi
untuk Pelarut 85% pada Suhu 85 oC dan 100 oC
Dengan
menganalisa
hasil
percobaan di atas, maka dapat disimpulkan
bahwa dengan konsentrasi pelarut etanol
sebesar 85%, jumlah minyak kacang
kedelai yang didapat dari proses ekstraksi –
destilasi terbanyak diperoleh pada lama
ekstraksi 150 menit, baik pada suhu
ekstraksi 85 oC maupun 100 oC. Dari grafik
terlihat bahwa pada lama ekstraksi 90
menit didapat persentase rendemen minyak
kacang kedelai sebesar 8,476 % pada suhu
85 oC dan 9,076 % pada suhu 100 oC. Pada
Seperti pada percobaan sebelumnya, dengan
konsentrasi pelarut sebesar 80 % diperoleh
pesentase rendemen terbanyak yakni pada lama
ekstraksi 150 menit. Dari grafik terlihat bahwa
pada saat ekstraksi selama 90 menit diperoleh
persentase rendemen 8,192 % pada suhu 85 oC
dan 8,878 % pada suhu 100 oC. Pada lama
ekstraksi 120 menit diperoleh persentase
rendemen sebesar 8,624 % pada suhu 85 oC dan
9,428 % pada suhu 100 oC. Sedangkan pada lama
ekstraksi 150 menit, diperoleh persentase
rendemen yang lebih besar yakni 9,152 % pada
suhu 85 oC dan 9,824 % pada suhu 100 oC. Hasil
ini makin menguatkan bahwa waktu ekstraksi
sangat mempengaruhi nilai persentase rendemen
yang dihasilkan pada proses ekstraksi.
Dari ketiga grafik di atas, bila dilihat dari
masing-masing perlakuan, dapat disimpulkan
bahwa semakin lama waktu ekstraksi, maka
rendemen yang diperoleh semakin banyak sampai
pada batas tidak ada lagi ekstrak yang dapat
diekstraksi.
4.2.3
Faktor Suhu Ekstraksi
4.2.3.1 Pengaruh Suhu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 96 % Terhadap
Jumlah Minyak Kacang Kedelai
Dari percobaan yang dilakukan,
terlihat bahwa sedikit banyak, faktor suhu
ekstraksi mempengaruhi jumlah minyak
yang dihasilkan.
12.5
12.068
12.0
11.576
11.662
11.0
10.946
10.5
Suhu 85 oC
10.468
10.0
Suhu 100 oC
9.5
9.286
9.0
8.5
8.0
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Dari grafik di atas, dapat dilihat
bahwa pada suhu 85 oC, untuk lama
ekstraksi 90 menit diperoleh persentase
rendemen 9,286 % sedangkan untuk suhu
100 oC untuk waktu ekstraksi yang sama
diperoleh persentase rendemen 11,576 %.
Hal ini berarti terjadi kenaikan perolehan
persentase rendemen sebesar 2,29 %. Pada
suhu 85 oC untuk lama ekstraksi 120 menit,
diperoleh persentase rendemen 10,468 %
dan pada suhu 100 oC untuk waktu
ekstraksi yang sama persentase rendemen
yang didapat sebesar 11,662 %. Terjadi
kenaikan sebesar 1,194 %. Untuk waktu
ekstraksi selama 150 menit, pada suhu 85
o
C didapat persentase rendemen sebanyak
10,946 % sedangkan pada suhu 100 oC
perolehan rendemen sebesar 12,068 %.
Kenaikan persentase rendemen sebesar
1,122 %. Rata-rata kenaikan persentase
rendemen terhadap faktor suhu pada
pelarut etanol 96 % adalah sebesar 1,535
%.
4.2.3.2 Pengaruh Suhu Ekstraksi dengan
Pelarut Etanol 85 % Terhadap
Jumlah Minyak Kacang Kedelai
Dengan menganalisa grafik di bawah
disimpulkan bahwa pada suhu 85 oC, untuk
12.0
% Rendem en
Gambar 4.6 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen
Minyak Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi
untuk Pelarut 96% pada Suhu 85 oC dan 100 oC
14.0
10.0
8.0
11.490
10.076
10.506
9.062
9.708
8.746
Suhu 85 oC
Suhu 100 oC
6.0
4.0
2.0
0.0
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.7 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen Minyak
Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi untuk Pelarut 85%
pada Suhu 85 oC dan 100 oC
4.2.3.3 Pengaruh Suhu Ekstraksi dengan Pelarut
Etanol 80 % Terhadap Jumlah Minyak
Kacang Kedelai
% Rendem en
% Ren dem en
11.5
lama ekstraksi 90 menit diperoleh persentase
rendemen 8,746 % sedangkan untuk suhu 100 oC
untuk waktu ekstraksi yang sama diperoleh
persentase rendemen 9,708 %. Hal ini berarti
terjadi kenaikan perolehan persentase rendemen
sebesar 0,962 %. Pada suhu 85 oC untuk lama
ekstraksi 120 menit, diperoleh persentase
rendemen 9,062 % dan pada suhu 100 oC untuk
waktu ekstraksi yang sama persentase rendemen
yang didapat sebesar 10,506 %. Terjadi kenaikan
sebesar 1,444 %. Untuk waktu ekstraksi selama
150 menit, pada suhu 85 oC didapat persentase
rendemen sebanyak 10,076 % sedangkan pada
suhu 100 oC perolehan rendemen sebesar 11,490
%. Kenaikan persentase rendemen sebesar 1.414
%. Rata-rata kenaikan persentase rendemen
terhadap faktor suhu pada pelarut etanol 96 %
adalah sebesar 1,273 %.
10.2
9.9
9.6
9.3
9.0
8.7
8.4
8.1
7.8
7.5
7.2
9.824
9.428
9.152
8.878
Suhu 85 oC
8.624
Suhu 100 oC
8.192
90
120
150
Lama Ekstraksi (menit)
Gambar 4.8 Grafik Hubungan Perolehan Rendemen Minyak
Kacang Kedelai dengan Lama Ekstraksi untuk Pelarut 80%
pada Suhu 85 oC dan 100 oC
Dengan menganalisa grafik di atas
disimpulkan bahwa pada suhu 85 oC, untuk
lama ekstraksi 90 menit diperoleh
persentase rendemen 8,192 % sedangkan
untuk suhu 100 oC untuk waktu ekstraksi
yang sama diperoleh persentase rendemen
8,878 %. Hal ini berarti terjadi kenaikan
perolehan persentase rendemen sebesar
0,686 %. Pada suhu 85 oC untuk lama
ekstraksi 120 menit, diperoleh persentase
rendemen 8,624 % dan pada suhu 100 oC
untuk waktu ekstraksi yang sama
persentase rendemen yang didapat sebesar
9,428 %. Terjadi kenaikan sebesar 0,804
%. Untuk waktu ekstraksi selama 150
menit, pada suhu 85 oC didapat persentase
rendemen sebanyak 9,152 % sedangkan
pada suhu 100 oC perolehan rendemen
sebesar 9,824 %. Kenaikan persentase
rendemen sebesar 0,672 %. Rata-rata
kenaikan persentase rendemen terhadap
faktor suhu pada pelarut etanol 96 %
adalah sebesar 0,7206 %.
Kenaikan
rata-rata
persentase
rendemen paling besar terjadi pada
ekstraksi dengan pelarut etanol 96 % yaitu
sebesar 1,535 %. Pada penelitian ini terjadi
kenaikan persentase rendemen 0,5 % - 1,5
% pada kenaikan suhu ekstraksi 15 oC.
4.3
Analisa Terhadap Berat
Minyak Kacang Kedelai
Jenis
Tabel 4.1 Berat Jenis Minyak Kedelai
pada Temperatur operasi 85oC
Tabel 4.2 Berat Jenis Minyak Kedelai pada
Temperatur operasi 100oC
Lama
Ekstraksi
(menit)
96
85
80
90
0,9224
0,919
0,8714
120
0,9245
0,9192
0,8891
150
0,9278
0,919
0,8955
Konsentrasi Pelarut (%)
4.4 Analisa Terhadap Indeks Bias Minyak
Kacang Kedelai
Tabel 4.3 Indeks Bias Minyak Kedelai pada
Temperatur operasi 85oC
Lama Ekstraksi
Konsentrasi Pelarut (%)
(menit)
96
85
80
90
0.9224
0.919
0.8714
120
0.922
0.9192
0.8891
150
0.9278
0.919
0.8955
Tabel 4.4 Indeks Bias Minyak Kedelai pada
Temperatur operasi 100oC
Lama Ekstraksi
Konsentrasi Pelarut (%)
(menit)
96
85
80
90
0.9114
1.08025
1.07575
80
120
0.92025
1.07375
0.95335
1,08025
0,89985
150
0.9753
0.95
0.89985
0,92025
1,07375
0,95335
0,9753
0,95
0,9649
Lama
Ekstraksi
(menit)
96
85
90
0,9114
120
150
Konsentrasi Pelarut (%)
V. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini dapat
disimpulkan bahwa :
1) Pelarut etanol merupakan salah satu
jenis pelarut yang dapat digunakan
pada proses ekstraksi minyak kacang
kedelai.
2) Semakin besar konsentrasi pelarut
yang digunakan maka akan semakin
besar persentase rendemen yang
dihasilkan.
3) Waktu terbaik untuk ekstraksi kacang
kedelai adalah ± 150 menit, jika
melebihi dari 150 menit pada
umumnya kuantitas minyak kacang
kedelai yang dihasilkan akan menurun.
4) Semakin tinggi suhu ekstraksi yang
dipakai, maka akan semakin besar
pula persentase rendemen yang
dihasilkan.
5) Hasil penelitian yang diperoleh baik
berat jenis maupun indeks bias telah
memenuhi nilai pada literatur.
VI. DAFTAR PUSTAKA
Purwono,MS an Purnamawati,Heni.2004.
Budidaya 8 Jenis Tanaman Unggul.
Penerbit Swadaya : Jakarta.
Fachruddin, Lisdiana. 2001. Budidaya
Kacang-kacangan. Penerbit Gramedia
Pustaka : Jakarta.
Guenther, Ernest. 1987. Minyak Atsiri,
Jilid IV. Penerbit UI : Jakarta.
http://de.wikipedia.org/wiki/tocopherol.
Diakses pada tanggal 23 Maret 2008, jam
16.32 WIB.
www.google.com
www.usDA.gov
Fessenden and Fessenden. 1995. Kimia
Organik, Jilid II. Penerbit Erlangga :
Jakarta