EKSTRAKSI DEDAK PADI MENJADI MINYAK MENTAH DEDAK PADI (CRUDE RICE BRAN OIL) DENGAN PELARUT N-HEXANE DAN ETHANOL
I. PENDAHULUAN
polyunsaturated, dan saturated serta asam lemak
Tujuan penelitian ini adalah untuk mengetahui berapa lama waktu stabilisasi / pemanasan dedak yang optimum sebelum
Bila kadar air Gabah Kering Giling (GKG) sebesar 14% maka setiap penggilingan padi akan menghasilkan sekam 18-20%, dedak 8-10% dan beras 47- 60%. Bila produksi di Indonesia tahun 2007 mencapai sebesar 50 juta ton pertahun, maka dedak yang dihasilkan berkisar 5 juta ton pertahun, suatu jumlah yang sangat melimpah sehingga perlu usaha – usaha untuk memanfaatkannya. Oleh karena itu, peneliti melakukan percobaan dan pengamatan terhadap proses ekstraksi dedak dengan pelarut, waktu dan pemanasan yang optimal sehingga didapatkan rendemen minyak dedak yang tinggi dalam segi kualitas maupun kuantitas, serta dapat bermanfaat bagi masyarakat dunia khususnya Indonesia.
Harga minyak dedak dunia berkisar antara US $ 12 – 14 perliter dengan pasar utamanya Jepang, Korea, Cina, Taiwan dan Thailand. Berarti minyak dedak telah digunakan secara luas sebagai minyak makan berkualitas terbaik. Saat ini produksi minyak dedak dunia berkisar 1.0 – 1.4 juta ton pertahun. Produsen utamanya India, Cina, Jepang dan Myanmar. India sendiri mampu memproduksi minyak dedak padi (Rice Bran Oil) 700 – 900 ribu ton minyak dedak pertahun.
. Minyak dedak juga mengandung antioksidan alami tokoferol, tokotrienol dan orizanol yang bermanfaat melawan radikal bebas dalam tubuh terutama sel kanker, serta membantu menurunkan kolesterol dalam darah, kolesterol liver, serta menghambat menopause. Oleh karena itu, minyak dedak dapat dimanfaatkan sebagai suplemen pangan untuk meningkatkan kualitas kesehatan manusia.
stearat
yaitu asam oleat, linoleat, linolenat, palmitat, dan
Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 16, April 2009
1 EKSTRAKSI DEDAK PADI MENJADI MINYAK MENTAH
Dedak merupakan hasil samping proses penggilingan padi, terdiri atas lapisan sebelah luar butiran padi dengan sejumlah lembaga biji. Sementara bekatul (polish) adalah lapisan sebelah dalam dari butiran padi, termasuk sebagian kecil endosperm berpati.
Kata Kunci : Rice bran oil, dedak padi, stabilisasi, ekstraksi
C, dan waktu optimum untuk ekstraksi
adalah selama 1 jam pada temperatur didih pelarut (solvent) yang digunakan. Hal ini memperkuat dugaan
bahwa semakin lama waktu ekstraksi maka semakin tinggi % FFA ( Free Fatty Acid) yang terkandung dalam
minyak. Berdasarkan karakteristik minyak yang dihasilkan dari ekstraksi, ternyata pelarut n-hexane
memberikan karakteristik baik dibandingkan ethanol.Tujuan Penelitian ini adalah untuk menentukan waktu optimum pada proses stabilisasi dedak dan
proses ekstraksi dengan menggunakan pelarut berupa n-hexane dan ethanol serta menganalisa kandungan %
FFA dan densitas dari rendemen minyak mentah dedak padi. Hasil penelitian menunjukkan bahwa waktu
optimum untuk stabilisasi adalah 15 menit pada temperatur 110 oMinyak dedak padi atau lebih dikenal rice bran oil merupakan minyak hasil ekstraksi dedak padi,
dimana dalam pengolahannya meliputi dua faktor penting yaitu stabilisasi dan ekstraksi. Minyak dedak padi
dapat digunakan sebagai minyak makan (edible oil), sebagai bahan baku pada produk kosmetik dan farmasi.
Jurusan Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sriwijaya
ABSTRAK
DEDAK PADI (CRUDE RICE BRAN OIL) DENGAN
PELARUT N-HEXANE DAN ETHANOL
Subriyer Nasir, Fitriyanti, Hilma Kamila
Minyak dedak atau dikenal dengan rice bran oil merupakan minyak hasil ekstraksi dedak padi. Minyak dedak dapat dikonsumsi dan mengandung vitamin, antioksidan serta nutrisi yang diperlukan tubuh manusia. Minyak dedak mengandung beberapa jenis lemak yaitu lemak monounsaturated,
Minyak dedak padi yang baru diekstrak biasanya berwarna hijau kecoklatan dan berbau khas minyak dedak padi. Sifat fisiko-kimia minyak dedak padi dapat dilihat pada Tabel 1. dibawah ini :
Sifat Fisika Dan Kimia Minyak Dedak
II. FUNDAMENTAL Padi (Oryza Sativa)
Menurut sejarahnya, padi termasuk genus
Oryza L
. yang meliputi lebih kurang 25 species, tersebar di daerah tropika dan daerah subtropika seperti di Asia, Afrika, Amerika dan Australia. Padi yang ada di Indonesia sekarang ini merupakan persilangan antara Oryza Officinalis dan Oryza Sativa
Tabel 1. Sifat Fisiko-Kimia Minyak Dedak Padi No. Parameter Nilai 1.
F. Spontonea . Tanaman padi merupakan tanaman
Dedak Padi (Rice Bran)
5. Densitas (gr/ml) Bilangan penyabunan % FFA (Asam oleat) Titik nyala (
2 melakukan proses ekstraksi, mengetahui berapa lama waktu ekstraksi dedak yang optimum sehingga dapat menghasilkan rendemen minyak mentah dedak padi yang lebih banyak, dan mengetahui perbedaan terhadap hasil ekstraksi dedak dengan menggunakan pelarut n-Hexane dan Ethanol.
analisa minyak dedak padi dengan menggunakan alat Gas Chromatograph dapat dilihat pada Gambar 1. dibawah ini :
Chromatograph (GC). Adapun contoh hasil
Untuk komposisi asam lemak yang terkandung dalam minyak dedak padi dapat dianalisa dengan menggunakan alat Gas
serta asam lemak seperti asam lemak oleat, linoleat, linolenat, palmitat dan stearat.
polyunsaturated dan unsaturated,
,
monounsaturated
Minyak dedak mengandung beberapa jenis lemak seperti lemak
Sumber : Mardiah, dkk (2006), PKMI-ITS Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Dedak Padi
179,17 34,49-49,76 Minimum 150 254
C) Titik pengasapan ( C) 0,89
4.
Dedak padi banyak mengandung komponen tanaman bermanfaat yang biasa disebut sebagai fitokimia, berbagai vitamin (seperti thiamin, niacin, vitamin B-6), mineral (besi, fosfor, magnesium, potassium), asam amino, asam lemak essensial dan antioksidan, sehingga berpotensi menjadi ingridien gizi yang dapat mengurangi resiko terjangkitnya penyakit dan meningkatkan kesehatan tubuh. Disamping itu, dedak padi merupakan ingridien yang bersifat hipoalergenik (bebas alergi) dan merupakan sumber serat (dietary fiber) yang baik (Hadipernata, 2006).
3.
2.
semusim, termasuk golongan rumput-rumputan dengan klasifikasi sebagai berikut:
- Genus : Oryza Linn - Famili : Gramineae (Poaceae)
- Species : Ada 25 species, dua diantaranya ialah
- Oryza Sativa L * Oryza Glaberrima Steund.
- Subspecies oriza sativa L, dua di antaranya ialah
- Indica (padi bulu)
- Sinica (padi ceve) di kenal juga sebagai Japonica.
:
Minyak dedak memiliki aroma dan tampilan yang baik serta nilai titik asapnya cukup tinggi (254 C). Dengan titik asap yang paling tinggi dibandingkan minyak nabati lainnya maka minyak dedak merupakan minyak terbaik dibanding minyak kelapa, minyak sawit maupun minyak jagung (Hadipernata, 2006).
dan 20 % saturated serta asam lemak yaitu asam oleat 38,4 %, linoleat 34,4 % linolenat 2,2 %, palmitat 21,5 % dan stearat 2,9 %.
polyunsaturated
padi. Minyak dedak mengandung beberapa jenis lemak yaitu 47 % lemak mono unsaturated, 33 %
bran oil merupakan minyak hasil ekstraksi dedak
Minyak dedak atau lebih dikenal dengan rice
Minyak Dedak (Rice Bran Oil)
Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 16, April 2009
0.20 Sumber : Tahira R et all (2007), Characterization Of Rce
0.07
1.79
42.79
34.65
0.19
0.64
0.70
Bran Oil Proses Pengolahan Minyak Dedak Padi
16.74
Pengolahan minyak dedak meliputi dua faktor penting yaitu stabilisasi dan ekstraksi (Gambar 2). Stabilisasi bertujuan untuk menghancurkan enzim lipase yang ada dalam dedak sehingga rendemen minyak meningkat dan kadar asam lemak bebas menurun. Stabilisasi dapat dilakukan secara kimiawi atau menggunakan panas. Stabilisasi dengan panas menyebabkan enzim lipase dalam dedak terdeaktivasi pada suhu 100-120 C dalam waktu beberapa menit. Pemanasan dilakukan dengan injeksi uap panas, kontak dengan udara panas, pemanggangan atau pemasakan ekstrusif (Hadipernata, 2006).
Ekstraksi merupakan suatu cara untuk mendapatkan minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak. Untuk mendapatkan minyak dari dedak padi digunakan ekstraksi dengan pelarut (solvent extraction). Berbeda dari komponen-komponen dalam campuran, pemisahan minyak dedak dari dedak padi merupakan proses ekstraksi padat-cair atau leaching.
Ekstraksi padat cair (leaching) adalah proses pemisahan suatu zat terlarut yang terdapat dalam suatu padatan dengan mengontakkan padatan tersebut dengan pelarut (solvent) sehingga padatan dan cairan bercampur dan kemudian zat terlarut terpisah dari padatan karena larut dalam pelarut. Pada ekstraksi padat cair terdapat dua fase yaitu fase overflow (ekstrak) dan fase underflow (rafinat/ampas) (Mc.Cabe, 1985).
Metode paling sederhana untuk mengekstraksi padatan adalah mencampurkan seluruh bahan dengan pelarut, lalu memisahkan larutan tersebut dengan padatan tidak terlarut (Brown, 1950).
Mekanisme ekstraksi pada ekstraksi minyak dedak padi adalah sebagai berikut: mula-mula pelarut (n-hexane dan ethanol) dipanaskan pada temperatur titik didih. Uap dari pelarut kemudian didinginkan. Pelarut yang menjadi likuid akan jatuh ke alat ekstraktor dan berdifusi ke dalam padatan (dedak padi), kemudian solut (minyak dedak padi) melarut pada pelarut. Solut yang bercampur dengan padatan kemudian berdifusi ke luar padatan, selanjutnya pelarut yang bercampur dengan solut berdifusi ke permukaan luar partikel. Perpindahan pelarut biasanya terjadi ketika partikel untuk pertama kalinya dikontakkan dengan pelarut (Brown, 1950).
Diagram proses pembuatan minyak dedak padi dari bahan baku dedak padi sampai dengan dihasilkan minyak dedak padi dapat dilihat pada Gambar 2.2. berikut
Sumber : Mulyana H. (2006), Mengolah Dedak menjadi Minyak (RBO) Gambar 2. Diagram Proses Pembuatan Minyak Dedak Padi Faktor yang Mempengaruhi Proses Ekstraksi
0.22
0.02
3 Sumber : Tahira R et all (2007),
4.
Characterization Of Rce Bran Oil Gambar 1. Contoh Hasil Analisa Asam Lemak Minyak Dedak Padi
Dari contoh hasil analisa asam lemak minyak dedak padi dengan menggunakan alat
Gas Chromatograph
didapat komposisi asam lemak yang terkandung dalam minyak dedak padi yang dapat dilihat pada Tabel 2. seperti dibawah ini :
Tabel 2. komposisi asam lemak bebas dalam minyak dedak padi No. Komponen Asam Lemak Nilai (%) 1.
2.
3.
5.
0.31
6.
7.
8.
9.
10.
11.
12. Capric Myristic Palmitic Palmitoleic Heptadecanoic Stearic Oleic Linoleic Linolenic Arachidic Eicosaenoic Behenic
Faktor-faktor yang dapat mempengaruhi proses ekstraksi adalah sebagai berikut:
4
f. Viskositas pelarut Pelarut harus mampu berdifusi ke dalam maupun ke luar dari padatan agar bisa mengalami kontak dengan seluruh solut. Oleh karena itu, viskositas pelarut harus rendah agar dapat masuk dan keluar secara mudah dari padatan (Ketaren, 1986).
hexane dapat dilihat pada Tabel 3. seperti
C. Sifat fisik dari n-
Kelarutan disebabkan oleh gaya tarik Van der Walls antara pelarut dan zat terlarut. Seperti halnya senyawa-senyawa gugus alkana lainnya n-hexane tidak larut dalam air. Sifat racun akut dari hexane relatif kecil. Fraksi hexane yang diproduksi dari industri mendidih pada 65-70
3 ), atau benzena.
2 CH
2 OCH
3 CH
Seperti kebanyakan senyawa dari gugus alkana, n-hexane merupakan senyawa non-polar. Karena sifat non-polar inilah kebanyakan senyawa dari gugus alkana termasuk n-hexane larut dalam pelarut non- polar atau sedikit polar seperti dietil eter (CH
N-Hexane
Pelarut yang digunakan untuk mengekstraksi dedak padi adalah n-hexane dan ethanol.
Pelarut
Syarat-syarat lain yang harus dipenuhi oleh pelarut yaitu pelarut sedapat mungkin harus murah, tersedia dalam jumlah yang besar, tidak beracun, tidak korosif, tidak mudah terbakar, tidak eksplosif bila tercampur dengan udara, tidak menyebabkan terbentuknya emulsi, dan stabil secara kimia maupun termis (Ketaren, 1986). Karena hampir tidak ada pelarut yang memenuhi semua syarat di atas, maka untuk setiap proses ekstraksi harus di cari pelarut yang paling sesuai.
Dengan demikian perbandingan solut dan pelarut yang tepat akan mampu memberikan hasil ekstraksi yang diharapkan.
g. Rasio pelarut Rasio pelarut yang dipakai terhadap padatan harus sesuai dengan kelarutan zat terlarut atau solut pada pelarut. Semakin kecil kelarutan solut terhadap pelarut, semakin besar pula perbandingan pelarut terhadap padatan, begitu juga sebaliknya.
e. Titik didih Pada proses ekstraksi biasanya pelarut dan solut dipisahkan dengan cara penguapan, distilasi atau rektifikasi. Oleh karena itu titik didih kedua bahan tidak boleh terlalu dekat. Dari segi ekonomi akan menguntungkan bila titik didih pelarut tidak terlalu tinggi.
1. Temperatur Operasi
(Treybal, 1980).
d. Aktivitas kimia pelarut Pelarut harus bahan kimia yang stabil dan inert terhadap komponen lainnya didalam sistem
c. Kerapatan Perbedaan kerapatan yang besar antara pelarut dan solut akan memudahkan pemisahan keduanya.
b. Kelarutan Pelarut harus mempunyai kemampuan untuk melarutkan solut sesempurna mungkin. Kelarutan solut terhadap pelarut yang tinggi akan mengurangi jumlah penggunaan pelarut, sehingga menghindarkan terlalu besarnya perbandingan antara pelarut dan padatan.
Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen lainnya dari bahan yang diekstrak. Dalam hal ini, larutan ekstrak yang diperoleh harus dibersihkan yaitu dengan mengekstraksi larutan tersebut dengan pelarut kedua (Ketaren, 1986).
Pada proses ekstraksi, banyak pilihan pelarut yang digunakan. Beberapa hal yang harus dipertimbangkan dalam memilih pelarut adalah sebagai berikut: a. Selektivitas
4. Jenis pelarut
Minyak pada partikel organik biasanya terdapat di dalam sel-sel. Laju ekstraksi akan rendah jika dinding sel memiliki tahanan difusi yang tinggi. Pengecilan ukuran partikel ini dapat mempengaruhi waktu ekstraksi (Mc.Cabe, 1985). Semakin kecil ukuran partikel berarti permukaan luas kontak antara partikel dan pelarut semakin besar, sehingga waktu ekstraksi akan semakin cepat.
3. Ukuran, bentuk dan kondisi partikel padatan
Lamanya waktu ekstraksi mempengaruhi volume ekstrak minyak dedak yang diperoleh. Semakin lama waktu ekstraksi semakin lama juga waktu kontak antara pelarut n-hexane dengan bahan baku dedak sebagai padatan sehingga semakin banyak zat terlarut yang terkandung di dalam padatan yang terlarut di dalam pelarut.
2. Waktu Ekstraksi
C karena pertimbangan ekonomis.
o
Semakin tinggi temperatur, laju pelarutan zat terlarut oleh pelarut semakin tinggi dan laju difusi pelarut ke dalam serta ke luar padatan, semakin tinggi pula. Temperatur operasi untuk proses ekstraksi kebanyakan dilakukan dibawah temperatur 100
berikut :
- Dedak padi
d. Penentuan Densitas
50 gram
Alat Yang Digunakan
a. Stabilisasi bahan baku
b. Ekstraksi
c. Pemisahan Minyak Dari Pelarut
d. Penentuan Kadar FFA
±
b. Ekstraksi
6 H
- Dedak padi
- N-hexane (PA)
- Ethanol 96 %
±
c. Penentuan Kadar FFA
5 kg
- 94 C (177 K)
- NaOH 0,1 N - Indikator Penolpthalein - N-hexane
- Ethanol 96 %
6 Pa
- Minyak dedak padi
- Aquadest
- Oven - Neraca analitik
- Spatula - Plat datar persegi
- Peralatan ekstraksi soxhlet
- Mantle pemanas
- Pompa Air - Oven - Neraca analitik
- Spatula - Kertas saring
- Benang
- Evaporator - Botol kecil
- Gelas ukur 10 ml
- Erlenmeyer 50 ml
- 112 C (161 K) 78,4 C (351,6 K) larut 1,200 cP pada 20 C 240,2 C (513,92 K) 6,12 x 10
- Gelas ukur 1000 ml, 10 ml
- Erlenmeyer 250 ml
- Buret 50 ml
- Pipet tetes
- Corong gelas
6 Pa
Prosedur Penelitian Ekstraksi Minyak Dedak Padi
1. Siapkan sampel dedak padi yang akan diekstraksi.
2. Saring dedak padi untuk memisahkan kotoran-kotoran serta partikel-partikel lain dengan menggunakan screen ukuran 100 mesh.
e. Penentuan Densitas
Sumber : Perry, R.H and C.H. Hilton (eds). 1973. The Chemical Engineers Handbook .
Bahan dan Alat Bahan Yang Digunakan
Penelitian ini dilaksanakan mulai bulan Mei sampai dengan Juni 2008 di Laboratorium OTK (Operasi Teknik Kimia) dan Laboratorium Bioproses Jurusan Teknik Kimia Universitas Sriwijaya.
Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 16, April 2009
5 Tabel 3. Sifat Fisik N-Hexane
Sifat-sifat Keterangan
Rumus molekul Berat molekul Bentuk dan warna Titik leleh Titik didih Kelarutan dalam air Viskositas Temperatur kritis Tekanan kritis
C
14
86,18 g/mol Likuid tidak berwarna
69 C (342 K) Tidak larut 0,294 cP pada 25 C 234,6 C (507,6 K) 3,04 x 10
Sumber : Perry, R.H and C.H. Hilton (eds). 1973. The Chemical Engineers Handbook .
Etanol Ethanol
yang juga disebut etyl alcohol merupakan jenis pelarut yang mudah menguap, mudah terbakar, dan tidak berwarna serta memiliki aroma yang khas. Ethanol merupakan pelarut serba guna, dapat larut dengan air dan banyak pelarut organik termasuk asam asetat, aseton, benzen, karbon tetraklorida, kloroform, dietil eter, etilen glikol, gliserol, nitrometana, piridin dan toluen. Ethanol juga larut dengan hidrokarbon alifatik ringan seperti pentana dan heksana, dan alifatik klorida seperti tricloroetana dan tetracloroetilen. Sifat fisik dari ethanol dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Sifat Fisik Ethanol Sifat-sifat Keterangan
Rumus molekul Berat molekul Bentuk dan warna Densitas Titik leleh Titik didih Kelarutan dalam air Viskositas Temperatur kritis Tekanan kritis
C
2 H
5 OH
46,068 g/mol Likuid tidak berwarna 0,789 gr/ml
- Oven - Neraca analitik
- Gelas ukur 10 ml
- Piknometer
III. METODOLOGI PENELITIAN Waktu dan Tempat Penelitian
a. Persiapan bahan baku
2. Isi piknometer dengan aquadest, kemudian ditimbang beratnya (b).
6.5 5.13 10.26 % 3.
3. Isi piknometer dengan sampel minyak kemudian ditimbang beratnya (c).
4. Tentukan volume air dengan cara : Volume air =
aquadest a b ρ
−
5. Hitung densitas minyak dengan cara : Densitas minyak =
air volume a c −
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN Pengaruh Waktu Stabilisasi Terhadap Rendemen Minyak Dedak Kasar (Crude Rice Bran Oil)
Proses stabilisasi yang dilakukan pada penelitian ini, yaitu dengan melakukan pemanasan dedak dengan berat masing – masing sample 50 gr dalam oven pada suhu konstan 110
o
C dan variasi waktu stabilisasi yaitu 0.5, 1.0, 5.0, 10, 15, 30, 45 dan 60 menit dan kemudian dilakukan proses ekstraksi pada waktu konstan selama 1 jam, seperti terlihat pada Tabel 5. berikut ini.
Tabel 5. Data Variasi Waktu Stabilisasi dan % CRBO No. Waktu stabilisasi/ pemanasan (menit) Volume CRBO
- * (ml) Berat CRBO* (gr) % CRBO
- * 1.
- CRBO : Crude Rice Bran Oil)
- 114.3
- *) ekstraksi dan menurut literatur Mentah Dedak Padi No. Komponen Nilai (%) Karakteristik Hasil Menurut Asam Lemak Tahira R,et all. ekstraksi Literatur 2007 dedak padi (Rahmania,
- 5. Heptadecanoic -
0.5
5.2 4.10 8.20 % 2.
1.0
5.0
Penentuan Densitas 1. Timbang piknometer kosong (a).
10.4 8.45 16.90 % 8.
× = Weight gr sample of Weight gr oil of
) ( %
% 100 ) (
(
10.0 7.98 15.96 %
60
45
8.2 6.30 12.60 % 4.
11.0 9.02 18.04 % 7.
30
12.7 9.12 18.34 % 6.
15
9.0 7.29 14.58 % 5.
10
W = berat sampel
6
7. Nyalakan mantel pemanas serta pompa air pendingin, sampel diekstraksi sesuai dengan waktu yang ditentukan.
5
10
15
20
20
40
60
% 80 waktu pemanasan (menit) c ru d e r ic e b ra n o il
3. Timbang sampel sebanyak 50 gr kemudian dipanaskan selama
±
15 menit dalam oven dengan temperatur 110 C.
4. Potong kertas saring dengan ukuran 15 x 20 cm, kemudian dibentuk seperti silinder yang dibagian
5. Masukkan sampel yang telah dipanaskan kedalam kertas saring silinder, kemudian bagian atasnya diikat rapat. Kemudian dimasukkan kedalam ekstraktor.
6. Masukkan pelarut sebanyak 350 ml kedalam ekstraktor agar sampel terbasahi.
Pemisahan Minyak Dari Pelarut
Dimana : N = normalitas NaOH V = Volume titran
ethanol masing-masing 25 ml kedalam Erlenmeyer
Oleat Asam BE x V x N
%FFA= % 100 x W
5. Catat hasil titrasi dan dinyatakan dalam 2 desimal.
4. Titrasi sampel dengan NaOH 0,1 N hingga terjadi perubahan warna menjadi merah muda.
3. Tambahkan 3 tetes indicator PP dan dikocok.
tersebut, lalu dikocok hingga minyak dedak melarut sempurna.
2. Tambahkan campuran larutan n-hexane dan
1. Campuran pelarut dan minyak hasil ekstraksi dikeluarkan dari alat ekstraktor untuk dipisahkan minyak dari pelarutnya.
1. Masukkan 3-5 gr sampel minyak dedak kedalam Erlenmeyer 250 ml kemudian ditimbang.
Penentuan Kadar Asam Lemak Bebas
5. Ukur volume dan berat sampel minyak setelah semua pelarut terpisah dari minyak.
4. Nyalakan alat evaporator, beserta aliran air pendingin dan sistem vakum.
3. Masukkan campuran minyak dan pelarut kedalam labu evaporator.
2. Panaskan terlebih dahulu alat evaporator hingga temperatur air pemanas mencapai titik didih pelarut.
CRBO Gambar 3. Grafik Waktu Stabilisasi Dedak terhadap %CRBO
Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 16, April 2009
solvent n-Hexane maupun Ethanol. Pada
Proses ekstraksi pada penelitian ini dilakukan berdasarkan titik didih masing – masing solvent yang digunakan, yaitu n-Hexane pada 69
o
C dan Ethanol pada 78
o
C. Waktu ekstraksi divariasikan 1, 2 dan 3 jam untuk masing – masing solvent yang digunakan, dan dapat dilihat pada Tabel 6. berikut
Tabel 6. Perbandingan %CRBO yang dihasilkan dengan solvent n-Hexane dan Ethanol terhadap Waktu Ekstraksi No. Waktu Ekstraksi (jam) %CRBO (solvent n- Hexane) %CRBO (solvent Ethanol) 1.
1 18.34 % 13.60 % 2. 2 19.20 % 15.06 % 3. 3 21.28 % 17.86 %
Gambar 4. Grafik Perbandingan % CRBO yang dihasilkan dengan solvent n-Hexane dan Ethanol Terhadap Waktu Ekstraksi
Dari Gambar 4. dapat terlihat bahwa lamanya waktu ekstraksi tidak menunjukkan kenaikan yang signifikan baik menggunakan
prinsipnya proses ekstraksi dedak harus dilakukan sesegera mungkin
o C.
7)
karena semakin lama proses ekstraksi berlangsung, maka % minyak meningkat dan semakin tinggi pula kandungan Free Fatty Acid (FFA) dalam minyak dedak. Free Fatty
Acid
merupakan kandungan asam lemak bebas yang terdapat pada suatu senyawa,dalam hal ini minyak dedak. Besar kecilnya %FFA dapat mempengaruhi kualitas minyak, dimana semakin tinggi kandungan %FFA dalam minyak, maka minyak tersebut akan semakin sulit dimurnikan dan berpengaruh pada kualitas minyak yang digunakan sebagai edible oil.
Pengaruh waktu ekstraksi terhadap kandungan %FFA dalam minyak dedak dapat dilihat dari hasil analisa pada Tabel 7. berikut
Tabel 7. %FFA dalam CRBO Terhadap waktu Ekstraksi Waktu Ekstraksi (jam) % FFA pd CRBO (n-Hexane) % FFA pd CRBO (Ethanol)
1 44.56 % 39.76 % 2 45.84 % 39.97 % 3 47.19 % 41.26 %
Gambar 5. Grafik %FFA Terhadap Waktu Ekstraksi
Berdasarkan Gambar 5. terlihat %FFA cenderung meningkat seiring dengan lamanya waktu ekstraksi yang dilakukan baik menggunakan solvent n-Hexane maupun Ethanol, walaupun data pada hasil analisa %FFA ini tidak menunjukkan kenaikan %FFA yang signifikan, namun setidaknya menunjukkan bahwa %FFA akan
Pengaruh Waktu Ekstraksi Terhadap Rendemen Minyak Dedak Kasar (CRBO)
Hasil penelitian ini mengungkapkan bahwa waktu stabilisasi dedak yang optimal adalah selama 15 menit dengan temperatur stabilisasi / pemanasan dalam oven sebesar 110
7
25
5
10
15
20
25
1
2
3
% c ru d e r ic e b ra n o il ethanol n-hexane
30
C (Hadipernata, 2006), sehingga apabila pemanasan lebih lama maka akan membuat komponen yang terkandung dalam dedak menjadi rusak dan berpengaruh terhadap rendemen minyak dedak yang dihasilkan.
35
40
45
50
1
2
3
4 Waktu Ekstraksi (Jam) % F F A Ethanol n-Hexane
Besar kecilnya persentase rendemen minyak dedak kasar (Crude Rice Bran Oil) dapat terlihat jelas setelah dialurkan pada grafik yang terlihat pada Gambar 3. diatas. Pada awal waktu stabilisasi 0.5, 1.0, 5.0, 10, dan 15 menit terlihat kenaikan rendemen minyak dedak ( %CRBO ) yang cukup nyata dan setelah melewati menit ke-15 ternyata terjadi penurunan rendemen minyak dedak. Hal ini disebabkan karena untuk menghancurkan enzim lipase hanya dibutuhkan waktu beberapa menit pada temperatur suhu 100–120
o
4 Waktu ekstraksi (jam)
78.4
dapat dilihat pada Tabel 9. yang telah dibahas sebelumnya, dimana dari segi kuantitas rendemen minyak yang dihasilkan dari proses ekstraksi menggunakan
o
C (351.6 K)
Viscositas 0.294 cP at
25
o
C 1.2 cP at 20
o
C Kelarutan dlm air
Tidak Larut Melarut Sempurna
Perbedaan rendemen minyak mentah dedak padi yang dihasilkan dari solvent n-
hexane dan Ethanol
solvent n-Hexane
C (342 K)
lebih banyak dibandingkan menggunakan solvent
Ethanol , hal ini disebabkan karena pelarut (solvent) n-Hexane mempunyai viscositas
dan
densitas
yang lebih rendah dibandingkan ethanol, sehingga n-Hexane akan lebih mudah berdifusi masuk dan keluar padatan dedak, sehingga dengan cepat mengalami kontak dengan seluruh solute ( dedak).
Perbedaan lain antara hasil rendemen minyak yang diekstraksi menggunakan solvent n-Hexane dan Ethanol dapat dilihat pada Tabel 10. berikut:
Tabel 10. Karakteristik minyak mentah dedak padi Karakterisitik (basis 1 jam ekstraksi) CRBO (solvent : n- hexane) CRBO (solvent : Ethanol)
% CRBO 18.34 % 13.60 % Densitas (g/ml) 0.889 0.815
% FFA 44.56 % 39.76 % Warna Hijau Kecoklatan Coklat
Disamping dari segi kuantitas minyak yang berbeda, ternyata densitas minyak juga berbeda, dimana densitas minyak dedak yang dihasilkan dari ekstraksi menggunakan solvent hexane lebih tinggi dibandingkan menggunakan solvent ethanol, hal ini dipengaruhi dari indikasi besarnya kandungaan %FFA yang terlihat pada Tabel 10. sehingga memperbesar nilai densitas minyak dedak.
Apabila dilakukan perbandingan antara data hasil penelitian minyak dedak dengan data yang berasal dari literatur, maka terlihat adanya kesamaan dari karakteristik yang diteliti, ini dapat dilihat pada Tabel 11. berikut
Waktu Ekstraksi Densitas CRBO, gr/ml (solvent n-hexane) Densitas CRBO, gr/ml (solvent ethanol)
o
8 meningkat apabila proses ekstraksi berlangsung lebih lama.
ini mempunyai perbedaan sifat fisik maupun kimia yang dapat dilihat pada Tabel 9.
Disamping %FFA, waktu ekstraksi juga sedikit berpengaruh terhadap densitas dari minyak dedak, dari hasil penelitian dengan menggunakan
piknometer, maka diketahui densitas masing – masing
minyak berdasarkan perbedaan
waktu ekstraksi baik menggunakan solvent n-hexane maupun ethanol
pada Tabel 8. berikut:
Tabel 8. Densitas CRBO (solvent ethanol dan n- hexane)
Dari hasil penelitian ini maka dapat diketahui bahwa waktu yang optimum dalam proses ekstraksi dedak adalah 1 jam, hal ini dilakukan untuk menghindari terjadinya peningkatan kandungan Free
Fattty Acid
(FFA) dalam minyak yang sangat mengganggu apabila dilakukan proses lebih lanjut yaitu proses pemurnian untuk menghasilkan edible oil.
Pengaruh Solvent n-Hexane dan Ethanol Terhadap Rendemen Minyak Mentah Dedak Padi (CRBO)
Pada penelitian ini untuk mengekstraksi minyak dedak padi digunakan solvent berupa n-
Hexane dan Ethanol , dimana masing-masing solvent
Tabel 9. Sifat Fisik dan Kimia n-Hexane dan Ethanol Properties n-Hexane Ethanol
69
Rumus Molekul C
6 H
4 CH
3 CH
2 OH
Berat Molekul 86.17 g/mol 46.06844 g/mol Densitas 0.6548 g/ml, liquid
0.789 g/ml, liquid Titik Leleh -95
o
C (178 K)
o
C (158.8 K)
Titik Didih
1. 0.889 0.815 2. 0.891 0.826 3. 0.893 0.834
Tabel 11. Perbandingan minyak dedak hasil Tabel 12. Komposisi Asam lemak Minyak
1. Capric
0.31
2. Myristic
0.02
% CRBO 18.34-21.28 < 25
3. Palmitic
16.74 Densitas 0.889
0.89
4. Palmitoleic
0.22
(g/ml)
5. Heptadecanoic
0.07
6. Stearic
1.79
% FFA 44.556 - 34.49 -
7. Oleic
42.79
47.191
45.76
8. Linoleic
34.65 Warna Hijau Hijau
9. Linolenic
0.19 Kecoklatan Kecoklatan
10. Arachidic
0.64
11. Eicosaenoic
0.70 Karakteristik yang ditampilkan menurut
12. Behenic
0.20
literatur adalah berdasarkan penelitian dengan proses ekstraksi menggunakan solvent n-Hexane, sehingga
No. Komponen Nilai (%) Nilai (%)
perbandingan yang dilakukan oleh peneliti hanya Asam Lemak Hadipernata, Rahmania,O
M 2004
menggunakan minyak hasil ekstraksi menggunakan
2006 solvent n-hexane.
1. - - Capric
Dari hasil penelitian dan banyaknya literatur
2. Myristic - 0.3366
mengenai ekstraksi dedak padi menjadi minyak
3. Palmitic 21.5 17.2096
mentah dedak padi, ternyata solvent yang paling
4. Palmitoleic - -
banyak digunakan adalah n-hexane, dan ini telah
terbukti dari data penelitian dan analisa yang telah
6. Stearic 2.9 1.7112
7. Oleic 38.4 45.7510 ditampilkan oleh peneliti pada tabel-tabel diatas.
8. Linoleic 34.4 33.4208
9. Linolenic 2.2 0.3645 Kandungan Asam Lemak dalam Minyak Mentah
10. Arachidic - 1.2063 Dedak Padi (CRBO)
11. Eicosaenoic - -
Minyak dedak padi mengandung beberapa
12. - Behenic -
jenis lemak, yaitu 47% lemak monounsaturated, 33% lemak polyunsaturated, dan 20% saturated serta asam Dari beberapa hasil penelitian para lemak yaitu, asam oleat 38.4%, linoleat 34.4%, peneliti diatas, maka dapat diketahui bahwa linolenat 2.2 %, palmitat 21.5%, stearat 2.9% asam lemak yang terkandung dalam minyak (Hadipernata, 2006). mentah dedak padi (crude rice bran oil)
Untuk mengetahui berbagai komponen yang didominasi oleh asam oleat dan asam terkandung dalam minyak mentah dedak padi perlu linoleat dengan kandungan berkisar antara dilakukan analisa dengan menggunakan alat Gas 72 - 79 % dari berat minyak dedak. Cromatography, karena keterbatasan alat, maka peneliti tidak dapat melakukan pemeriksaan komponen asam lemak, sehingga peneliti hanya
V. KESIMPULAN DAN SARAN
mampu menampilkan hasil analisa gas kromatografi yang berasal dari berbagai hasil
Kesimpulan
penelitian,diantaranya hasil penelitian (Tahira R.et Dari hasil penelitian dan pembahasan al.2007), hasil penelitian (Rahmania,O.2004) dan maka dapat disimpulkan sebagai berikut :
(Hadipernata, M.2006. Balai Besar Penelitian dan
1. Waktu optimum yang dibutuhkan Pengembangan Pascapanen Pertanian) yang untuk proses stabilisasi dedak adalah ditampilkan pada Tabel 12 berikut: selama 15 menit pada temperatur
o
110 C.
2. Lamanya waktu ekstraksi minyak mentah dedak padi tidak menunjukkan pengaruh yang signifikan terhadap rendemen minyak mentah dedak padi, sehingga waktu optimum yang dibutuhkan untuk proses ekstraksi
Jurnal Teknik Kimia, No. 2, Vol. 16, April 2009
9 dedak padi adalah selama 1 jam pada Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi temperatur didih pelarut (solvent) Jakarta : Minyak dan Lemak Pangan.
3. Rendemen minyak dedak yang dihasilkan dari Universitas Indonesia Press. ekstraksi menggunakan n-hexane adalah
Mardiah, dkk. 2006. Pengaruh Asam sebesar 18,34 %, dengan densitas 0,889 g/ml
Lemak. Dan Konsentrasi Katalis Asam
dan % FFA sebesar 44,56 %. Rendemen
Terhadap Karakteristik dan Konversi
minyak dedak yang dihasilkan dari ekstraksi
Biodiesel Pada Transesterifikasi Dedak
menggunakan ethanol adalah sebesar 13,60 %, . Institut Teknologi Sepuluh
Padi
dengan densitas 0,815 g/ml dan % FFA sebesar November (ITS) Surabaya. 39,76 %. Pelarut (solvent) berupa n-hexane merupakan pelarut yang paling banyak Mc Cabe, et al. 1985. Operasi Teknik digunakan dan juga memberikan hasil Kimia . Jakarta : Erlangga. rendemen minyak yang baik dari segi kuantitas
Marshall, Wayne. Rice Science and maupun kualitas dibandingkan pelarut ethanol.
Technology . Lousiana
Perry, R.H and C.H. Hilton (eds). 1973. The
Saran . 5th.
Chemical Engineers Handbook
1. Minyak mentah dedak padi mengandung berbagai p.2-7 to 2.47. New York : McGraw macam jenis lemak, asam lemak, vitamin dan Hill Book Company. juga antioksidan yang bermanfaat apabila
Suparyono. 1993. Padi. Jakarta : Penebar dikonsumsi sehingga perlu dilakukan penelitian Swadaya. Hal. 19-27 lebih lanjut agar ditemukan proses berikutnya yang lebih baik lagi sehingga minyak mentah
Tahira R, et al. 2007. Characterization Of dedak padi dapat digunakan sebagai edible oil
Rice Bran Oil .
dan dapat diproduksi di Indonesia.
Treybal, Robert. 1980. Mass Transfer
2. Melihat besarnya kandungan asam oleat dan . Singapore. McGraw Hill
Operation
linoleat dalam minyak mentah dedak padi, maka memungkinkan untuk dihasilkannya biodiesel , 2008. Tumbuhan Untuk Manusia. berkarakteristik baik dan hal ini perlu dilakukan
Malaysia. Diakses pada 7 Februari 2008 penelitian lebih lanjut mengingat melimpahnya dari http://www.google.com/padi dedak yang ada di Indonesia dan besarnya kebutuhan biodiesel.
DAFTAR PUSTAKA
Brown,G.G, et al. 1950. Unit Operation. Wiley. New York
Hadipernata, M. 2006. Mengolah Dedak Menjadi . Bogor :
Minyak (Rice Bran Oil)
Balai Besar Penelitian dan Pengembangan Pascapanen Pertanian.
10