Proses Pembuatan Mono-Digliserida (MDG) dari Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) Secara Gliserolisis Enzimatis
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Minyak dan lemak nabati dunia pada tahun 2013 total produksinya
sebanyak 189,5 juta ton dan diperkirakan akan mencapai 236 juta ton pada tahun
2020 (Amri, 2014). Kelapa sawit yang memiliki produk utama berupa minyak
sawit mentah (Crude Palm Oil/CPO) sekarang menjadi komoditas utama sektor
perkebunan Indonesia. Industri kelapa sawit sangat menjanjikan karena
pertumbuhan luas lahan dan produksinya terus mengalami peningkatan setiap
tahun (Maulida, 2007).
Indonesia merupakan negara penghasil CPO terbesar di dunia dengan
produksi CPO mencapai 26 juta ton pada tahun 2012 (Direktorat Jendral
Perkebunan, 2012). Menurut Hasan (2013) Pada tahun 2013 produksi CPO
Indonesia diprediksi mencapai 28 juta ton. Sebanyak 75% dari CPO di Indonesia
digunakan untuk ekspor, sedangkan hanya 25% saja yang digunakan untuk
memenuhi kebutuhan domestik. Hal ini menunjukkan bahwa industri minyak
sawit masih dapat dikembangkan dengan cara mengolah CPO menjadi berbagai
produk turunan terlebih dahulu kemudian diekspor. Diharapkan produk-produk
turunan CPO tersebut bisa dijual dan diekspor dengan harga yang lebih tinggi
sehingga dapat meningkatkan devisa Negara (An, 2008).
Pemerintah Indonesia merespon kondisi tersebut dengan melakukan
pembatasan ekspor CPO yaitu melalui peningkatan pajak ekspor CPO yang lebih
tinggi dari pada produk hilirnya, untuk mengembangkan industri hilir komoditas
kelapa sawit sehingga nilai tambah produk, investasi, devisa serta penyerapan
Universitas Sumatera Utara
tenaga kerja dapat ditingkatkan (Wachyudi, 2007). Kesuksesan pengembangan
industri hilir kelapa sawit sangat erat kaitannya dengan hasil-hasil penelitian yang
bertujuan untuk meningkatkan nilai ekonomis minyak sawit.
Minyak sawit dihasilkan dari ekstraksi daging buah kelapa sawit yang
awalnya berupa minyak sawit kasar (crude palm oil). Untuk menghasilkan
minyak goreng (minyak makan) maka perlu dilakukan proses lebih lanjut, yaitu
CPO diolah menjadi RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) dengan
proses pemurnian melalui tahapan pemisahan gum (degumming), pemisahan asam
lemak bebas (deasidifikasi), penghilangan warna (bleaching) dan penghilangan
bau (deodorisasi) (Ketaren, 2005).
Salah satu produk yang merupakan turunan dari minyak kelapa sawit
adalah emulsifier yang berguna sebagai bahan penstabil pada berbagai produk
makanan. Pengemulsi (emulsifier) adalah suatu bahan dengan karakteristik khusus
yang dapat menyatukan air dengan minyak. Hampir semua produk yang
merupakan campuran air dan minyak menggunakan bahan ini, seperti margarin,
mayonnaise, obat-obatan dan kosmetik. Karena itu, emulsifier memiliki nilai
ekonomis yang tinggi dan dengan memproduksinya sendiri maka dapat
mengurangi ketergantungan impor. Sekitar 70% dari total emulsifier yang
digunakan dalam produk makanan merupakan campuran mono dan digliserida
(MDG). MDG dapat dibuat melalui proses gliserolisis antara minyak dan gliserol
atau esterifikasi antara asam lemak dan gliserol (O’Brien, 1998).
Secara komersil, MDG dihasilkan melalui proses gliserolisis, yaitu dengan
mereaksikan trigliserida (TG) dan gliserol. Reaksi ini menggunakan proses batch
pada suhu tinggi (220-260oC) yang dibantu dengan katalis anorganik seperti
Universitas Sumatera Utara
sodium, potassium atau kalsium hidroksida. Dalam proses ini, suhu tinggi
menyebabkan warna gelap dan menimbulkan flavor yang tidak diinginkan pada
produk. Namun sekarang penelitian tentang proses gliserolisis yang menggunakan
biokatalis (enzim lipase) banyak dilakukan karena prosesnya membutuhkan energi
yang lebih sedikit, ramah lingkungan dan dapat menghasilkan produk dengan
warna yang lebih terang (Noureddini et al. 2014).
Pada proses gliserolisis, waktu dan suhu merupakan variabel penting yang
berhubungan langsung dengan aktivitas, kecepatan dan kondisi reaksi. Sehingga
pada penelitian ini ditentukan penggunaan waktu dan suhu reaksi terbaik untuk
menghasilkan produk MDG yang diinginkan. Pada penelitian Anggirasti (2008),
digunakan variabel waktu dan suhu dalam proses gliserolisis enzimatis pembuatan
MDG. Namun, terdapat beberapa perbedaan antara lain variabel waktu dan suhu
yang digunakan sangat banyak karena menentukan optimasi produksi,
penggunaan konsentrasi katalis lebih banyak, pelarut hexan dan tidak ditentukan
komposisi asam lemak produk MDG, sedangkan pada penelitian ini hanya
menentukan perkiraan waktu terbaik proses gliserolisis, konsentrasi katalis lebih
rendah, pelarut alkohol dan ditentukan komposisi asam lemak produk MDG.
Kebutuhan MDG pada industri pangan di Indonesia sangat tinggi, namun
selama ini ketersediaan MDG masih diimpor dari luar negeri. Keadaan ini
menunjukkan bahwa peluang untuk investasi dan produksi MDG di dalam negeri
sangat baik. MDG dapat diperoleh dengan memanfaatkan berbagai jenis minyak
sebagai bahan bakunya termasuk minyak sawit RBDPO. Pemanfaatan RBDPO
merupakan salah satu cara untuk meningkatkan variasi produk hilir dan
menambah nilai ekonomis produk-produk berbasis kelapa sawit.
Universitas Sumatera Utara
Memperhatikan tingginya potensi minyak sawit, nilai ekonomis dan
kebutuhan akan mono-digliserida, perlu dilakukan pengembangan dan penelitian
lebih lanjut tentang produksi MDG. Penggunaan teknik gliserolisis dengan
biokatalis (enzim lipase) diharapkan dapat menghasilkan MDG dengan kualitas
yang lebih baik. Hal tersebut mendorong penulis untuk melakukan penelitian
tentang proses pembuatan mono-digliserida (MDG) dari refined bleached
deodorized palm oil (RBDPO) secara gliserolisis enzimatis.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah meningkatkan nilai tambah dari
minyak sawit dengan cara mengolahnya menjadi produk yang memiliki nilai
ekonomis tinggi yaitu MDG.
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui pengaruh waktu dan suhu pada sintesis MDG dengan proses
gliserolisis menggunakan bahan baku RBDPO dan katalis enzim lipase.
2. Mengetahui sifat fisikokimia produk MDG yang dihasilkan.
Hipotesis Penelitian
1. Ho : waktu reaksi gliserolisis tidak berpengaruh terhadap parameter
penelitian sintesis mono-digliserida (MDG).
H1 : waktu reaksi gliserolisis berpengaruh terhadap parameter penelitian
sintesis mono-digliserida (MDG).
2. Ho : suhu reaksi gliserolisis tidak berpengaruh terhadap parameter
penelitian sintesis mono-digliserida (MDG).
H1 : suhu reaksi gliserolisis berpengaruh terhadap parameter penelitian
sintesis mono-digliserida (MDG).
Universitas Sumatera Utara
Latar Belakang
Minyak dan lemak nabati dunia pada tahun 2013 total produksinya
sebanyak 189,5 juta ton dan diperkirakan akan mencapai 236 juta ton pada tahun
2020 (Amri, 2014). Kelapa sawit yang memiliki produk utama berupa minyak
sawit mentah (Crude Palm Oil/CPO) sekarang menjadi komoditas utama sektor
perkebunan Indonesia. Industri kelapa sawit sangat menjanjikan karena
pertumbuhan luas lahan dan produksinya terus mengalami peningkatan setiap
tahun (Maulida, 2007).
Indonesia merupakan negara penghasil CPO terbesar di dunia dengan
produksi CPO mencapai 26 juta ton pada tahun 2012 (Direktorat Jendral
Perkebunan, 2012). Menurut Hasan (2013) Pada tahun 2013 produksi CPO
Indonesia diprediksi mencapai 28 juta ton. Sebanyak 75% dari CPO di Indonesia
digunakan untuk ekspor, sedangkan hanya 25% saja yang digunakan untuk
memenuhi kebutuhan domestik. Hal ini menunjukkan bahwa industri minyak
sawit masih dapat dikembangkan dengan cara mengolah CPO menjadi berbagai
produk turunan terlebih dahulu kemudian diekspor. Diharapkan produk-produk
turunan CPO tersebut bisa dijual dan diekspor dengan harga yang lebih tinggi
sehingga dapat meningkatkan devisa Negara (An, 2008).
Pemerintah Indonesia merespon kondisi tersebut dengan melakukan
pembatasan ekspor CPO yaitu melalui peningkatan pajak ekspor CPO yang lebih
tinggi dari pada produk hilirnya, untuk mengembangkan industri hilir komoditas
kelapa sawit sehingga nilai tambah produk, investasi, devisa serta penyerapan
Universitas Sumatera Utara
tenaga kerja dapat ditingkatkan (Wachyudi, 2007). Kesuksesan pengembangan
industri hilir kelapa sawit sangat erat kaitannya dengan hasil-hasil penelitian yang
bertujuan untuk meningkatkan nilai ekonomis minyak sawit.
Minyak sawit dihasilkan dari ekstraksi daging buah kelapa sawit yang
awalnya berupa minyak sawit kasar (crude palm oil). Untuk menghasilkan
minyak goreng (minyak makan) maka perlu dilakukan proses lebih lanjut, yaitu
CPO diolah menjadi RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) dengan
proses pemurnian melalui tahapan pemisahan gum (degumming), pemisahan asam
lemak bebas (deasidifikasi), penghilangan warna (bleaching) dan penghilangan
bau (deodorisasi) (Ketaren, 2005).
Salah satu produk yang merupakan turunan dari minyak kelapa sawit
adalah emulsifier yang berguna sebagai bahan penstabil pada berbagai produk
makanan. Pengemulsi (emulsifier) adalah suatu bahan dengan karakteristik khusus
yang dapat menyatukan air dengan minyak. Hampir semua produk yang
merupakan campuran air dan minyak menggunakan bahan ini, seperti margarin,
mayonnaise, obat-obatan dan kosmetik. Karena itu, emulsifier memiliki nilai
ekonomis yang tinggi dan dengan memproduksinya sendiri maka dapat
mengurangi ketergantungan impor. Sekitar 70% dari total emulsifier yang
digunakan dalam produk makanan merupakan campuran mono dan digliserida
(MDG). MDG dapat dibuat melalui proses gliserolisis antara minyak dan gliserol
atau esterifikasi antara asam lemak dan gliserol (O’Brien, 1998).
Secara komersil, MDG dihasilkan melalui proses gliserolisis, yaitu dengan
mereaksikan trigliserida (TG) dan gliserol. Reaksi ini menggunakan proses batch
pada suhu tinggi (220-260oC) yang dibantu dengan katalis anorganik seperti
Universitas Sumatera Utara
sodium, potassium atau kalsium hidroksida. Dalam proses ini, suhu tinggi
menyebabkan warna gelap dan menimbulkan flavor yang tidak diinginkan pada
produk. Namun sekarang penelitian tentang proses gliserolisis yang menggunakan
biokatalis (enzim lipase) banyak dilakukan karena prosesnya membutuhkan energi
yang lebih sedikit, ramah lingkungan dan dapat menghasilkan produk dengan
warna yang lebih terang (Noureddini et al. 2014).
Pada proses gliserolisis, waktu dan suhu merupakan variabel penting yang
berhubungan langsung dengan aktivitas, kecepatan dan kondisi reaksi. Sehingga
pada penelitian ini ditentukan penggunaan waktu dan suhu reaksi terbaik untuk
menghasilkan produk MDG yang diinginkan. Pada penelitian Anggirasti (2008),
digunakan variabel waktu dan suhu dalam proses gliserolisis enzimatis pembuatan
MDG. Namun, terdapat beberapa perbedaan antara lain variabel waktu dan suhu
yang digunakan sangat banyak karena menentukan optimasi produksi,
penggunaan konsentrasi katalis lebih banyak, pelarut hexan dan tidak ditentukan
komposisi asam lemak produk MDG, sedangkan pada penelitian ini hanya
menentukan perkiraan waktu terbaik proses gliserolisis, konsentrasi katalis lebih
rendah, pelarut alkohol dan ditentukan komposisi asam lemak produk MDG.
Kebutuhan MDG pada industri pangan di Indonesia sangat tinggi, namun
selama ini ketersediaan MDG masih diimpor dari luar negeri. Keadaan ini
menunjukkan bahwa peluang untuk investasi dan produksi MDG di dalam negeri
sangat baik. MDG dapat diperoleh dengan memanfaatkan berbagai jenis minyak
sebagai bahan bakunya termasuk minyak sawit RBDPO. Pemanfaatan RBDPO
merupakan salah satu cara untuk meningkatkan variasi produk hilir dan
menambah nilai ekonomis produk-produk berbasis kelapa sawit.
Universitas Sumatera Utara
Memperhatikan tingginya potensi minyak sawit, nilai ekonomis dan
kebutuhan akan mono-digliserida, perlu dilakukan pengembangan dan penelitian
lebih lanjut tentang produksi MDG. Penggunaan teknik gliserolisis dengan
biokatalis (enzim lipase) diharapkan dapat menghasilkan MDG dengan kualitas
yang lebih baik. Hal tersebut mendorong penulis untuk melakukan penelitian
tentang proses pembuatan mono-digliserida (MDG) dari refined bleached
deodorized palm oil (RBDPO) secara gliserolisis enzimatis.
Tujuan Penelitian
Tujuan umum penelitian ini adalah meningkatkan nilai tambah dari
minyak sawit dengan cara mengolahnya menjadi produk yang memiliki nilai
ekonomis tinggi yaitu MDG.
Tujuan khusus dari penelitian ini adalah:
1. Mengetahui pengaruh waktu dan suhu pada sintesis MDG dengan proses
gliserolisis menggunakan bahan baku RBDPO dan katalis enzim lipase.
2. Mengetahui sifat fisikokimia produk MDG yang dihasilkan.
Hipotesis Penelitian
1. Ho : waktu reaksi gliserolisis tidak berpengaruh terhadap parameter
penelitian sintesis mono-digliserida (MDG).
H1 : waktu reaksi gliserolisis berpengaruh terhadap parameter penelitian
sintesis mono-digliserida (MDG).
2. Ho : suhu reaksi gliserolisis tidak berpengaruh terhadap parameter
penelitian sintesis mono-digliserida (MDG).
H1 : suhu reaksi gliserolisis berpengaruh terhadap parameter penelitian
sintesis mono-digliserida (MDG).
Universitas Sumatera Utara