About

Sunday, July 14, 2013

Pengolahan Minyak dan Lemak Nabati



MAKALAH
PENGILANGAN MINYAK NABATI

Disusun Oleh :
Arief Maulana Ilham (1107114145)
Jhon Feri Marihot S (1107114137)
Prasetyo Arva S. (1107114144)
Suhendri (1107114120)

JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK UNIVERSITAS RIAU
PEKANBARU
2013


KATA PENGANTAR

Puji syukur penulis sampaikan kepada Tuhan Yang Maha Esa yang telah
memberikan limpahan rahmat dan hidayah-Nya sehingga dapat menyelesaikan makalah tentang pengilangan minyak nabati.

Pada kesempatan ini kami mengucapkan terima kasih kepada dosen pembimbing mata kuliah ini yang mana telah banyak memberikan arahan sehingga makalah ini dapat diselesaikan dengan baik, demikian juga kepada semua pihak yang telah membantu penyelesaian makalah ini kami menyadari dalam menulis makalah ini masih banyak kekurangan, oleh karena itu diharapkan kritik dan saran yang bersifat membangun demi perbaikan penulisan makalah ini.
Pekanbaru, April 2013


Penulis

DAFTAR ISI
KATA PENGANTAR
DAFTAR ISI
DAFTAR GAMBAR
DAFTAR TABEL
BAB I PENDAHULUAN
Latar Belakang
Tujuan
BAB II PEMBAHASAN
2.1Lemak dan Minyak
2.1.1 Penamaan lemak dan minyak
2.1.2 Pembentukan lemak dan minyak
2.2 Sumber minyak nabati
2.2.1 Minyak sawit
2.2.2 Minyak Kelapa
2.2.3 Minyak wijen
2.2.4. Minyak Kedelai
2.3 Klasifikasi bahan baku
2.3.1 Berdasarkan sumber
2.3.2 Berdasarkan sifat mudah mongering
2.3.3 Berdasarkan sifat fisiknya
2.4 Karakteristik minyak nabati
2.4.1 Sifat fisik
2.4.2 Sifat kimia
2.4.3 Kerusakan lemak dan minyak
2.5 Proses pengolahan minyak nabati
2.5.1 Rendering
2.5.2 Pengepresan mekanik
2.5.3 Ekstraksi dengan pelarut
2.6 Proses Pemurnian minyak nabati
2.6.1 Pemisahan Gum (De-Gumming)
2.6.2 Netralisasi
2.6.3 Pemisahan asam dengan cara penyulingan
2.6.4 Pemisahan asam dengan pelarut organik
2.6.5 Pemucatan (Bleaching)
2.6.6 Deodorisasi
2.6.7 Hidrogenasi
2.6.8 Inter – Esterifikasi
2.8.9 Winterisasi
BAB III KESIMPULAN
DAFTAR PUSTAKA

DAFTAR GAMBAR

Gambar 1. Reaksi pembentukan trigliserida
Gambar 2. Reaksi transesterifikasi Fiedel-Craft
Gambar 3. Reaksi Penyabunan dengan basa
Gambar 4. Reaksi pembentukan keton
Gambar 5. Proses wet rendering
Gambar 6.hydraulic press
Gambar 7. Skema cara memperoleh minyak dengan pengepresan
Gambar 8.expeller pressing
Gambar 9. Reaksi Penyabunan
Gambar 10. Reaksi penyabunan mono dan digliserida dalam minyak
Gambar 11. Netralisasi minyak menggunakan natrium karbonat
Gambar 12. Penampang tangensial ketel untuk netralisasi dan pemucatan
Gambar 13. Hubungan Antara Arang Aktif
Gambar 14. Penampang alat deodorisasi minyak
Gambar 15. Persenyawaan Kompleks
Gambar 16. Proses pembentukan radikal bebas
Gambar 17. Proses Interesterifikasi

DAFTAR TABEL

Tabel 2.1 Kadar Asam Lemak Dalam Minyak Sawit
Tabel 2.2 Kadar Asam Lemak Dalam Minyak Inti Sawit
Tabel 2.3 Komposisi minyak wijen
Tabel 2.4 komposisi minyak kedelai
Tabel 2.5 Komposisi kimia adsorben “landau raw clay” dan “florida clay”
Tabel 2.6 Komposisi Kimia Arang Kayu Keras
 


BAB I
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Minyak nabati adalah sejenis minyak yang terbuat dari tumbuhan. Digunakan dalam makanan dan memasak. Beberapa jenis minyak nabati yangbiasa digunakan adalah minyak kelapa sawit, jagung, kedelai, bunga matahari, dan lain-lain.
 
Berdasarkan kegunaannya, minyak nabati terbagi menjadi dua golongan. Pertama, minyak nabati yang dapat digunakan dalam industri makanan (edible oils) dan dikenal dengan nama minyak goreng meliputi minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak kedelai, dan sebagainya. Kedua, minyak yang digunakan dalam indutri non makanan (non edible oils) misalnya minyak kayu putih, dan minyak jarak. Minyak goreng adalah hasil akhir (refined oils) dari sebuah proses pemurnian minyak nabati (golongan yang bias dimakan) dan terdiri dari beragam jenis senyawa trigliserida. Untuk menganalisa karakteristik dari suatu minyak goreng maka jumlah kandungan asam lemak inilah yang dipakai sebagai tolak ukur.
 
Minyak dan lemak memegang peranan penting dalam menjaga kesehatan tubuh manusia. Sebagaimana diketahui, lemak memberikan energi kepada tubuh sebanyak 9 kalori tiap gram lemak. Minyak nabati pada umumnya merupakan sumber asam lemak esensial, misalnya asam lemak oleat, linoleat, dan arachidonat. Asam-asam lemak esensial ini dapat mencegah timbulnya gejala arthero sclerosis, karena penyempitan pembuluh-pembuluh darah yang disebabkan oleh tertumpuknya kolesterol pada pembuluh-pembuluh darah tersebut.Lemak juga berfungsi sebagai sumber dan pelarut bagi vitamin-vitamin A, D,E, dan K.
 

Di samping kegunaannya sebagai bahan pangan, lemak dan minyak berfungsi sebagai bahan pembuat sabun, bahan pelumas (misalnya minyak jarak), sebagai obat-obatan (misalnya minyak ikan), sebagai pengkilap cat (terutama yang berasal dari minyak mengering).

Tujuan Penulisan 
Adapun tujuan dari pembuatan makalah ini adalah untuk memberikan informasi mengenai proses kilang minyak nabati.
 

BAB II
PEMBAHASAN

2.1. Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada golongan lipid, yaitusenyawa organikyang terdapat dialam sertatidak larut dalamair, tetapilarutdalam pelarut organik non-polar,misalnya dietil eter (C2H5OC2H5), Kloroform(CHCl3), benzena dan hidrokarbon lainnya, lemak dan minyak dapat larut dalampelarut yang disebutkan di atas karena lemak dan minyak mempunyai polaritas yang sama dengan pelarut tersebut.
 
Bahan-bahandan senyawa kimia akan mudah larut dalam pelarut yang sama polaritasnya dengan zat terlarut.Tetapi polaritas bahan dapat berubah karena adanya proses kimiawi.Misalnya asam lemak dalam larutan KOH berada dalam keadaan terionisasi dan menjadi lebih polar dari aslinya sehingga mudah larut serta dapatdiekstraksidengan air. Ekstraksi asam lemak yang terionisasi ini dapat dinetralkan kembali dengan menambahkan asam sulfat encer (10 N) sehingga kembali menjadi tidak terionisasi dan kembali mudah diekstraksi dengan pelarut non-polar.
 
Lemak dan minyak merupakan senyawaan trigliserida atau trigliserol, yang berarti “triester dari gliserol”. Jadi lemak dan minyak juga merupakan senyawaan ester. Hasil hidrolisis lemak dan minyak adalah asam karboksilat dan gliserol. Asam karboksilat ini juga disebut asam lemak yang mempunyai rantai hidrokarbon yang panjang dan tidak bercabang.

Minyak adalah istilah umum untuk semua cairan organik yang tidak larut/bercampur dalam air (hidrofobik) tetapi larut dalam pelarut organik. Ada sifat tambahan lain yang dikenal awam yaitu terasa licin apabila dipegang. Dalam arti sempit, kata minyak biasanya mengacu ke minyak bumi (petroleum) atau produk olahannya, sepertiminyak tanah (kerosen), padahal kata ini berlaku luas, baik untuk minyak sebagai bagian dari menu makanan (minyak goreng), sebagai bahan bakar (kerosen, solar), sebagai pelumas (minyak rem), sebagai medium pemindahan energi, maupun sebagai wangi-wangian (minyak nilam).
 
Minyak tumbuhan dan hewan semuanya merupakan lipid. Dari sudut pandang kimia, minyak kelompok ini sama saja dengan lemak. Minyak dibedakan dari lemak berdasarkan sifat fisiknya pada suhu ruang, yaitu minyak berwujud cair sedangkan lemak berwujud padat. Penyusunnya bermacam-macam, tetapi yang banyak dimanfaatkan orang hanya yang tersusun dari dua golongan saja:
Gliserida dan atau asam lemak, yang mencakup minyak makanan (minyak masak atau minyak sayur serta minyak ikan), bahan baku industri sabun, bahan campuran minyak pelumas, dan bahan baku biodiesel. Golongan ini biasanya berwujud padat atau cair pada suhu ruang tetapi tidak mudah menguap.
 
Terpena dan terpenoid, yang dikenal sebagai minyak atsiri, atau minyak eteris, atau minyak esensial (bukanasam lemak esensial) dan merupakan bahan dasar wangi-wangian (parfum) dan minyak gosok. Golongan ini praktis semuanya berasal dari tumbuhan, dan dianggap memiliki khasiat penyembuhan ("aromaterapi"). Kelompok minyak ini memiliki aroma yang kuat karena sifatnya yang mudah menguap pada suhu ruang.
 
Minyak nabati adalah sejenis minyak yang terbuat dari tetumbuhan yang berbeda. Digunakan dalam makanan dan untuk memasak. Beberapa jenis minyak nabati yang biasa digunakan ialah minyak kelapa sawit, jagung, zaitun, minyak lobak, kedelai, dan bunga matahari. Margarin adalah mentegabuatan yang terbuat dari minyak nabati.

2.1.1 Penamaan lemak dan Minyak
Lemak dan minyaksering kali diberi nama derivat asam-asam lemaknya, yaitu dengan cara menggantikan akhiran-at pada asam lemak dengan akhiran-in, misalnya :
Tristearat dari gliserol diberi nama tristearin
Tripalmitat dari gliserol diberi nama tripalmitin selain itu, lemak dan minyak juga diberi nama dengan cara yang biasa dipakai untuk penamaan suatu ester, misalnya:
- Triestearat dari gliserol disebut gliseril tristearat
- Tripalmitat dari gliserol disebut gliseril tripalmitat
 
2.1.2 Pembentukan Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak merupakan senyawaan trigliserida dari gliserol. Dalam pembentukannya, trigliserida merupakan hasil proses kondensasi satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak (umumnya ketiga asam lemak tersebut berbeda-beda), yang membentuk satu molekul trigliserida dan satu molekul air. Berikut gambar reaksi pembentukan trigliserida.
 Gambar 1.Reaksi pembentukan trigliserida

Bila R1=R2=R3, maka trigliserida yang terbentuk disebut trigliserida sederhana (simple triglyceride), sedangkan bila R1, R2, dan R3 berbeda, maka disebut trigliserida campuran (mixed triglyceride).

2.2 Sumber Minyak Nabati 

2.2.1 Minyak Sawit
Pohon Kelapa Sawit terdiri daripada dua spesies Arecaceae atau famili palma yang digunakan untuk pertanian komersil dalam pengeluaran minyak kelapa sawit. Pohon Kelapa Sawit Afrika, Elaeis guineensis, berasal dari Afrika barat di antara Angola dan Gambia, manakala Pohon Kelapa Sawit Amerika, Elaeis oleifera, berasal dari Amerika Tengah dan Amerika Selatan.
 
Kelapa sawit memiliki banyak jenis, berdasarkan ketebalan cangkangnya kelapa sawit dibagi menjadi Dura, Pisifera, dan Tenera. Dura merupakan sawit yang buahnya memiliki cangkang tebal sehingga dianggap memperpendek umur mesin pengolah namun biasanya tandan buahnya besar‐besar dan kandungan minyak pertandannya berkisar 18%. Pisifera buahnya tidak memiliki cangkang namun bunga betinanya steril sehingga sangat jarang menghasilkan buah. Tenera adalah persilangan antara induk Dura dan Pisifera. Jenis ini dianggap bibit unggul sebab melengkapi kekurangan masing‐masing induk dengan sifat cangkang buah tipis namun bunga betinanya tetap fertil. Beberapa tenera unggul persentase daging perbuahnya dapat mencapai 90% dan kandungan minyak pertandannya dapat mencapai 28%.
 
Komposisi Kimia Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit dan inti minyak kelapa sawit merupakan susunan dari fatty acids, esterified, serta glycerol yang masih banyak lemaknya. Didalam keduanya tinggi serta penuh akan fatty acids, antara 50% dan 80% dari masing‐masingnya. Minyak kelapa sawit mempunyai 16 nama carbon yang penuh asam lemak palmitic acid berdasarkan dalam minyak kelapa minyak kelapa sawit sebagian besar berisikan lauric acid. Minyak kelapa sawit sebagian besarnya tumbuh berasal alamiah untuk tocotrienol, bagian dari vitamin E. Minyak kelapa sawit didalamnya banyak mengandung vitamin K dan magnesium. Napalm namanya berasal dari naphthenic acid, palmitic acid dan pyrotechnics atau hanya dari cara pemakaian nafta dan minyak kelapa sawit. Ukuran dari asam lemak (Fas) dalam minyak kelapa sawit sebagai acuan:


Tabel 2.1 Kadar Asam Lemak Dalam Minyak Sawit


Tabel 2.2 Kadar Asam Lemak Dalam Minyak Inti Sawit
 2.2.2 Minyak Kelapa
Buah kelapa berbentuk bulat panjang dengan ukuran kurang lebih sebesar kepala manusia. Buah terdiri dari sabut (ekskarp dan mesokarp), tempurung (endokarp), daging buah (endosperm) dan air buah. Tebal sabut kelapa kurang lebih 5 cm dan tebal daging buah 1 cm atau lebih. Bunga betina tanaman kelapa akan dibuahi 18 – 25 hari setelah bunga berkambang dan buah akan menjadi masak (ripe) setelah 12 bulan.
 
Daging buah kelapa yang sudah masak dapat dapat dijadikan kopra dan bahan makanan, daging buah merupakan sumber protein yang penting dan mudah dicerna. Komposisi kimia daging buah kelapa ditentukan oleh umur buah. Semakin tua umur buah maka kandungan lemaknya makin tinggi.
 

Daging buah kelapa dapat diolah menjadi santan (juice extract) santan kelapa ini dapat dijadikan bahan pengganti susu atau dijadikan minyak. Kandungan gula santan daging buah kelapa kurang dari 1 persen, karena itu santan kelapa tidak dapat dijadikan alkohol. Selain dari pada itu telah dapat diisolasi komponen raffinosa, sukrosa, fruktosa, galaktosa, dan glukaosa dari daging buah kelapa.
 
Air buah kelapa dapat dipergunakan sebagai bahan minuman segar, bahan pembuat cuka,dan oleh sebagian penduduk desa juga dipergunakan sebagai pencegah penyakit demam dan kencing batu.
 
Pengolahan KopraDaging buah kelapa (endosperm) yang sudah dikeringkan dinamakan kopra. Proses pembuatan kopra ialah proses mengeringkan daging buah kelapa. Tahap-tahap pengeringan untuk mendapatkan kopra bermutu baik adalah, 1) kadar air daging buah kelapa segar besarnya 50 sampai 55 persen, pada periode 24 jam pertama diturunkan menjadi 35 persen, 2) pada periode 24 jam kedua, kadar air tersebut diturunkan menjadi 20 persen, dan 3) pada periode 24 jam berikutnya, diturunkan menjadi 6 sampai 5 persen.
 
Metode umum pembuatan kopra terdiri atas 3 cara, yaitu : 1) pengeringan dengan sinar matahari (sun drying); 2) pengeringan dengan bara atau pengasapan di atas api (smoke curing or drying over an open fire) dan 3) pengeringan dengan pemanasan secara tidak langsung (indirect drying). Dalam prakteknya ketiga cara di atas sering dikombinasikan untuk mendapatkan hasil yang lebih baik.
 
Minyak kelapa berdasarkan kandungan asam lemak digolongkan ke dalam minyak asam laurat, karena kandungan asam lauratnya paling besar jika dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Berdasarkan tingkat ketidakjenuhannya yang dinyatakan dengan bilangan Iod (iodine value), maka minyak kelapa dapat dimasukkan ke dalam golongan non drying oils, karena bilangan iod minyak tersebut berkisar antara 7,5 – 10,5.
 
Asam lemak jenuh minyak kelapa kurang lebih 90 persen. Minyak kelapa mengandung 84 persen trigliserida dengan tiga molekul asam lemak jenuh, 12 persen trigliserida dengan dua asam lemak jenuh dan 4 persen trigliserida dengan satu asam lemak jenuh.
 
Minyak kelapa yang belum dimurnikan mengandung sejumlah kecil komponen bukan minyak, misalnya fosfatida, gum, sterol (0,06 – 0,08 persen), tokoferol (0,003 persen) dan asam lemak bebas (kurang dari 5 persen), sterol yang terdapat di dalam minyak nabati disebut phitosterol dan mempunyai dua isomer, yaitu beta sitosterol (C29H50O) dan stigmasterol (C29H48O). Sterol bersifat tidak berwarana, tidak berbau, stabil dan berfungsi sebagai stabilizer dalam minyak. Tokoferol mempunyai tiga isomer, yaitu α – tokoferol (titik cair 158° - 160°C), β – tokoferol (titik cair 138° - 140°C), dan ϒ – tokoferol. Persenyawaan tokoferol bersifat tidak dapat disabunkan, dan berfungsi sebagai antioksidan. Warna coklat pada minyak yang mengandung protein dan karbohidrat bukan 
disebabkan oleh zat warna alamiah, tetpai oleh reaksi browning. Warna ini merupakan hasil reaksi dari senyawa karbonil (berasal dari pemecahan peroksida) dengan asam amino dari protein, dan terjadi terutama pada suhu tinggi.

2.2.3 MinyakWijen
Minyak wijen mengandung zat tidak tersabunkan dalam jumlah relative tinggi. Tetapi kandungan tertinggi adalah sterol dan zat-zat yang tidak dapat dipisahkan dengan pemurnian, sedangkan kadar bahan non minyak lainnya relative rendah.
 
Minyak wijen mengandung kurang lebih 0,3-0,5 persen sesameoline, fenol berikatan 1-4 yang dikenal sebagai sesamol, dan sesamin sekitar 0,5-0,1 persen. Minyak wijen juga mengandung asam-asam lemak, yaitu oleat dan linoleat, palmitat dan stearate dan jumlahnya dapat dilihat pada tabel:
Tabel 2.3 Komposisi minyak wijen
Minyak wijen bersifat larut dalam alkohol dan dapat bercampur dengan eter, petroleum benzene dan CS2, tetapi tidak larut dalam eter. Setelah dimurnikan, minyak berwarna kuning pucat dan tidak menimbulkan gejala kabut pada suhu 0oC. Minyak wijen bersifat sinergis terhadap phrethrum yang merupakan sifat khas dari minyak wijen.

2.2.4 Minyak Kedelai
Kandungan minyak dan komposisi asam lemak dalam kedelai dipengaruhi oleh varietas dan keadaan iklim tempat tumbuh. Lemak kasar terdiri dari trigliserida sebesar 90-95 persen, sedangkan sisanya adalah fosfatida, asam lemak bebas, sterol dan tokoferol. Minyak kedelai mempunyai kadar asam lemak jenuh sekitar 15% sehingga sangat baik sebagai pengganti lemak dan minyak yang memiliki kadar asam lemak jenuh yang tinggi seperti mentega dan lemak babi. Hal ini berarti minyak kedelai sama seperti minyak nabati lainnya yang bebas kolestrol, seperti yang ditunjukkan dalam komposisi dari minyak kedelai dibawah ini.
Tabel 2.4 komposisi minyak kedelai
 Minyak kedelai juga digunakan pada pabrik lilin, sabun, varnish, lacquers, cat, semir, insektisida dan desinfektans. Bungkil kedelai mengandung 40-48 persen protein dan merupakan bahan makanan ternak yang bernilai gizi tinggi, juga digunakan untuk membuat lem, plastik, larutan yang berbusa, rabuk dan serat tekstil sintesis. 

Bila minyak kedelai akan digunakan di bidang nonpangan, maka tidak perlu seluruh tahap pemurnian dilakukan. Misalnya untuk pembuatan sabun hanya perlu proses pemucatan dan deodorisasi, agar warna dan bau minyak kedelai tidak mencemari warna dan bau sabun yang dihasilkan.

2.3 Klasifikasi Bahan Baku

 2.3.1 Berdasarkan Sumber Minyak Nabati
Biji-bijian palawija
Contohnya: minyak jagung, biji kapas, kacang, rape seed, wijen, kedelai, dan bunga matahari.
Kulit buah tanaman tahunan
Contohnya: minyak zaitun dan kelapa sawit.
Biji-bijian dari tanaman tahunan
Contohnya: kelapa, cokelat, inti sawit, babassu, cohune, dan sebagainya.

2.3.2 Berdasarkan Sifat Mudah Mengering
a. Minyak tidak mengering
Contohnya: minyak zaitun, kelapa, inti zaitun, kacang tanah, almond, inti alpukat, inti plum, jarak rape, dan mustard.
 

b. Minyak setengah mengering
Contohnya: minyak dari biji kapas, kapok, jagung, gandum, biji bunga matahari, croton, dan urgen.
 

c. Minyak mengering
Contohnya: minyak kacang kedelai, safflower, argemone, hemp, walnut, biji poppy, biji karet, perilla, tung, linseed, dan candle nut.

2.3.3 Berdasarkan Sifat Fisiknya
a. Lemak (berwujud padat)
Lemak biji cokelat, inti sawit, cohune, babassu, tengkawang, nutmeg butter, mowwah butter dan shea butter
 

b. Minyak (berwujud cair)
- Tidak mengering (non drying oil)
Minyak zaitun, kelapa, inti zaitun, kacang tanah, almond, inti alpukat, inti plum, jarak rape dan mustard.
- Setengah mengering (semi drying oil)
Minyak dari biji kapas, kapok, jagung, gandum, biji bunga matahari, eroton dan urgen.
- Mengering (drying oil)
Minyak kacang kedelai, safflower, argemone, walnut, biji poppy, biji karet, penilla, lin seed dan candle nut.

2.4 Karakteristik minyak nabati2.4.1 Sifat fisik
a. Warna
b. Warna alamiah
c. Warna akibat oksidasi dan degradasi komponen kimia yang terdapat dalam minyak.
d. Bau
Lemak atau bahan pangan berlemak, dapat menghasilkan bau tidak enak yang mirip dengan bau ikan yang sudah basi, yang disebabkan oleh interaksi trimetilamineoksida dengan ikatan rangkap dari lemak tidak jenuh.
e. Kelarutan
Kelarutan diengaruhi oleh nilai polaritas dari masing-masing minyak nabati.
f. Titik cair
Dalam keadaan suhu kamar minyak berada pada fase cair sedangkan lemak berada pada suhu yang lebih tinggi dibanding dengan suhu kamar supaya berbentuk fase cair. Karena lemak dalam suhu kamar berbentuk padat.
g. Titik didih
Titik didih dari asam lemak akan semakin meningkat dengan bertambahnya rantai karbon asam lemak tersebut.
h. Titik lunak
Ditentukan dengan penggunaan tabung kapiler yang diisi dengan minyak.
i. Sliping point
Cara penetapannya yaitu dengan mempergunakan suatu silinder kuningan yang kecil, yang diisi dengan leak padat, kemudian disimpan dalam bak yang tertutup dan dihubungkan dengan termometer.
j. Sort melting point
Yaitu temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari minyak atau lemak.
k. Bobot jenis
Bobot jenis ditentukan oleh temperatur kamar (25OC)
l. Indeks bias
Adalah derajar penyimpangan yang dilewatkan pada suatu medium yang cerah.Ini digunakan untuk pengujian kemurniaan minyak.
m. Titik asap, titik nyala, titik api.
Titik asap adalah temperatur pada saat minyak atau lemak menghasilkan asap pada pemanasan, titik nyala adalah temperatur pada saat campuran uap dari minyak dengan udara mulai terbakar. Sedangkan titik api adalah temperatur pada saat dihasilkan pembakaran yang terus menerus
n. Titik kekeruhan
Ditetapkan dengan cara mendinginkan campuran minyak atau lemak dengan pelarut lemak.

2.4.2 Sifat Kimia
a. Hidrolisa
Dalam reaksi hidrolisa, minyak atau lemak akan berubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Hal ini dapat merusak minyak karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak atau lemak yang mengakibatkan ketengikan.
 

b. Oksidasi
Oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan lemak atau minyak, hal ini akan menyebabkan bau tengik pada lemak atau minyak.
 

c. Esterifikasi
Proses esterifikasi bertujuan untuk asam-asam lemak bebas dari trigliserida,menjadi bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang disebut interifikasi atau penukaran ester yang didasarkan pada prinsip transesterifikasi Fiedel-Craft.
 Gambar 2.Reaksi transesterifikasi Fiedel-Craft

d. Penyabunan
Reaksi ini dilakukan dengan penambahan sejumlah larutan basa kepada trigliserida. Bila penyabunan telah lengkap,lapisan air yang mengandung gliserol dipisahkan dan gliserol dipulihkan dengan penyulingan.
Gambar 3. Reaksi Penyabunan dengan basa

e. Pembuatan keton
Keton dihasilkan melalui penguraian dengan cara hidrolisa ester.


Gambar 4.Reaksi pembentukan keton

2.4.3 Kerusakan Lemak dan Minyak
Ketengikan (rancidity) merupakan kerusakan atau perubahan bau dan flavor dalam lemak atau bahan pangan berlemak. Kemungkinan hal tersebut terjadi karena 4 faktor, yaitu: 1). Absorbsi bau oleh lemak. 2). Aksi oleh enzim dalam jaringan bahan mengandung lemak. 3). Aksi mikroba. 4). Oksidasi oleh oksigen udara atau kombinasi dari dua atau lebih penyebab kerusakan tersebut di atas.
 
a. Absorbsi Odor (Bau) Oleh Lemak
Salah satu kesulitan dalam penanganan atau penyimpanan bahan pangan adalah usaha mencegah pencemaran oleh bau yang berasal dari bahan pembungkus, cat, bahan bakar, atau pencemaran bau dari bahan pangan lainnya yang ada pada wadah yang sama, terutama terjadi pada bahan pangan berlemak tinggi. Kemungkinan hal ini disebabkan karena lemak dapat mengabsorbsi zat menguap yang dihasilkkan dari bahan lain. Sebagai contoh adalah pencemaran bau dalam lemak mentega.
 
Absorbsi bau oleh mentega selama penyimpanan, terutama berasal dari bahan pengepak (packaging) yang terbuat dari kayu atau timber, yang mengandung zat terpene menguap (volatile terpene), terutama jika peti-peti tersebut terbuat dari kayu yang kurang baik.
Untuk mengurangi pencemaran bau ini, biasanya peti kayu tersebut sebelum digunakan terlebih dahulu disemprot dengan casein-borax atau formaldehida, yang berfungsi untuk melapisi permukaan peti, sehingga tidak bersifat permiabel. Cara lain dapat juga dilakukan dengan melapisi peti dengan kertas timah.
 
Kerusakan bahan pangan berlemak akibat proses absorbsi bau oleh lemak dapat dihindari dengan memisahkan lemak dari dari bahan-bahan lain yang dapat mencemari bau. Cara seperti itu sulit untuk diterapkan, terutama pada pengangkutan bahan pangan dengan kapal laut, yang biasanya mengangkut lebih dari 1 macam produk. Cara lain, dengan membungkus produk menggunakan bahan pembungkus yang tidak menghasilkan bau.
 
Banyak di antara bahan pangan didibungkus dengan pembungkus yang dapat mencegah kehilanagan air, misalnya kertas berlilin (waxed paper) namun tidak memadai untuk mencegah pencemaran oleh uap (bau).Kertas timah (metallic foil) secara praktis bersifat tidak permeabelterhadap semua gas atau zat menguap yang berbau tetapi bahan pembungkus ini relatif mahal, sedangkan kertas kulit yang dilapisi kertas timah relatif lebih murah dan efektif.
 
Destruksi uap atau zat berbau menggunakan gas ozon dapat dilakukan untuk membersihkan udara ruangan yang telah dicemari oleh bau dari suatu bahan yang disimpan, sehingga dapat digunakan untuk menyimpan bahan-bahan berlemak.Gas ozon ini biasanya juga digunakan dalam jumlah terbatas selama penyimpanan.
 

Penanganan bahan pangan menggunakan gas ozon harus dilakukan dengan hati-hati, karena bahan pangan berlemak tinggi akan berbau tidak enak jika kontak dengan senyawa ozon.

b. Kerusakan Oleh Enzim
Lemak yang masih berada dalam jaringan, biasanya mengandung enzim yang dapat menghidrolisa lemak netral (trigliserida) sehingga menghasilkan asam lemak bebas dan gliserol, namun enzim tersebut in aktif oleh panas.
 
Dalam organisme hidup enzim pada umumnya berada dalam bentuk zymogen in aktif, sehingga lemak yang terdapat dalam jaringan lemak tetap bersifat netral dan masih utuh. Dalam organ tertentu, misalnya hati dan pankreas kegiatan proses metabolisme cukup tinggi, sehingga menghasilkan sejumlah asam lemak bebas.
 

Jika organism telah mati, maka koordinasi mekanisme sel-sel rusak, dan enzim lipase mulai bekerja dan merusak molekul lemak. Kecepatan hidrolisa oleh enzim lipase yang terdapat dalam jaringan relatif lambat pada suhu rendah, sedangkan pada kondisi yang cocok, proses hidrolisa oleh enzim lipase akan lebih intensif dibandingkan dengan enzim lipolitik yang dihasilkan oleh bakteri.
 
Minyak nabati hasil ekstraksi biji-bijian atau buah yang disimpan dalam jangka panjang dan terhindar dari proses oksidasi, ternyata mengandung bilangan asam tinggi. Hal ini terutama disebabkan akibat kombinasi kerja enzim lipase dalam jaringan dan enzim yang dihasilkan oleh kontaminasi mikroba.
 

Asam lemak bebas yang dihasilkan oleh proses hidrolisa dan oksidasi biasanya bergabung dengan lemak netral dan pada konsentrasi sampai 15 persen, belum menghasilkan flavor yang tidak disenangi.
 
Lemak dengan kadar asam lemak bebas lebih besar dari 1 persen, jika dicicipi akan terasa membentuk film pada permukaan lidah dan tidak berbau tengik, namun intensitasnya tidak bertambah dengan bertambahnya asam lemak bebas. Asam lemak bebas, walaupun berada dalam jumlah kecil mengakibat rasa tidak lezat.Hal ini berlaku pada lemak mengandung asam lemak tidak dapat menguap, dengan jumlah atom C lebih besar dari 14 (C > 14).
 
Asam lemak yang dapat menguap dengan atom karbon C4, C6, C8, dan C10, menghasilkan bau tengik dan rasa tidak enak dalam bahan pangan berlemak. Asam lemak ini pada umumnya terdapat dalam lemak susu dan minyak nabati, misalnya minyak inti sawit. Asam lemak bebas juga dapat mengakibatkan karat dan warna gelap jika lemak dipanaskan di wajan besi.

c. Kerusakan Oleh Mikroba
Mikroba dalam proses metabolisme (jamur, ragi, dan bakeri) membutuhkan air, senyawa nitrogen dan garam mineral. Kerusakan lemak oleh mikroba biasanya terjadi pada lemak yang masih dalam jaringan dan dalam bahan pangan berlemak.Minyak yang telah dimurnikan biasanya masih mengandung mikroba berjumlah maksimum 10 organisme setiap 1 gram lemak, dapat dikatakan steril.
 
Mikroba yang menyerang bahan pangan berlemak biasanya termasuk tipe mikroba non pathologi, tapi umumnya dapat merusak lemak dengan menghasilkan cita rasa tidak enak, disamping menimbulkan perubahan warna (discoloration).
 
Bahan pangan berlemak dengan kadar gula yang tinggi lebih mudah ditumbuhi ragi dibandingkan dengan bakteri, dan juga ragi tersebut dapat tumbuh dalam larutan garam, asam, dan pada bahan berkadar air rendah. Bakteri juga dapat menyerang bahan pangan, namun sebagian aktivitasnya terhambat dalam suasana asam, media bertekanan osmosis tinggi dan suhu rendah.

d. Kerusakan Lemak Oleh Oksidasi Atmosfer
Bentuk kerusakan, terutama ketengikan yang paling penting disebabkan oleh aksi oksigen udara terhadap lemak. Dekomposisi lemak oleh mikroba hanya dapat terjadi jika terdapat air, senyawa nitrogen dan garam mineral, sedangkan oksidasi oleh oksigen udara terjadi secara spontan jika bahan yang mengandung lemak dibiarkan kontak dengan udara, sedangkan kecepatan proses oksidasinya tergantung dari tipe lemak dan kondisi penyimpanan.
 

Oksidasi spontan ini tidak hanya terjadi pada bahan pangan berlemak, tetapi dapat terjadi terhadap persenyawaan lain yang memegang peranan penting dalam kegiatan biologis dan industri. Contoh persenyawaan selain lemak, yang dapat dioksidasi antara lain hidrokarbon, aldehida, eter, senyawa sulfidril, fenol, amine, dan senyawa sulfit.

2.5 Proses Pengolahan Minyak Nabatipada Pengolahan minyak dan lemak, pengerjaan yang dilakukan tergantung pada sifat alami minyak atau lemak tersebut dan juga tergantung dari hasil akhir yang dikehendaki.
 
Ekstraksi adalah pengolahan dengan pemisahan suatu zat dari campurannya dengan pembagian sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur untuk mengambil zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang lain. Seringkali campuran bahan padat dan cair (misalnyabahan alami)tidak dapat atau sukar sekali dipisahkan dengan metode pemisahan mekanis atau termis yang telah dibicarakan. Misalnya saja,karena komponennya saling bercampur secara sangat erat, peka terhadap panas,beda sifat-sifat fisiknya terlalu kecil, atau tersedia dalam konsentrasi yang terlalu 
rendah.

Dalam hal semacam. itu, seringkali ekstraksi adalah satu-satunya proses yang dapat digunakan atau yang mungkin paling ekonomis. Sebagai contoh pembuatan ester (essence) untuk bau-bauan dalam pembuatan sirup atau minyak wangi, pengambilan kafein dari daun teh, biji kopi atau biji coklat dan yang dapat dilihat sehari-hari ialah pelarutan komponen-komponen kopi dengan menggunakan air panas dari biji kopi yang telah dibakar atau digiling.
 
Ekstraksi minyak atau lemak adalah suatu cara untuk mendapatkan minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak.Adapun ekstraksi minyak atau lemak itu bermacam-macam,yaitu rendering (dry rendering dan wet rendering), mechanical expression dan solvent extraction.
 
2.5.1Rendering 
Rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar air yang tinggi.Pada semua cara rendering,penggunaan panas adalah sesuatu yang spesifik,yang bertujuan untuk menggumpalkan protein pada dinding sel bahan dan untuk memecahkan dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus oleh minyak atau lemak yang terkandung didalamnya.Menurut pengerjaannya rendering dibagi dengan dua cara,yaitu :
 

a. Wet Rendering
Wet rendering adalah proses rendering dengan penambahan sejumlah air selama berlangsungnya proses tersebut.Cara ini dikerjakan pada ketel yang terbuka atau tertutup dengan menggunakan temperatur yang tinggi serta tekanan 40 sampai 60 pound tekanan uap (40-60psi).Penggunaan temperatur rendah pada wet rendering dilakukan jika diinginkan flavor netral dari minyak atau lemak.Bahan yang akan diekstraksi ditempatkan pada ketel yang diperlengkapi dengan alat pangaduk,kemudian air ditambahkan dan campuran dipanaskan perlahan-lahan sampai suhu 50°C sambil diaduk.


Minyak yang terekstraksi akan naik keatas akan naik keatas dan kemudian dipisahkan.Proses wet rendering dengan menggunakan temperatur rendah kurang begitu popular,sedangkan proses wet rendering dengan mempergunakan temperatur yang tinggi disertai dengan tekanan uap air bertujuan untuk menghasilkan minyak atau lemak dalam jumlah yang besar.Peralatan yang digunakan adalah autoclave atau digester.
Gambar 5. Proses wet rendering
b. Dry Rendering
Dry rendering adalah proses rendering tanpa penambahan air selama proses berlangsung.Dry rendering dilakukan dalam ketel yang terbuka dan dilengkapi dengan steam jacket serta alat pengaduk (agitator).Bahan yang diperkirakan mengandung minyak atau lemak dimasukkan kedalam ketel tanpa penambahan air.


Bahan tadi dipanaskan sambil diaduk.Pemanasan dilakukan pada suhu 220°F sampai 230°F (105°C-110°C).Ampas bahan yang telah diambil minyaknya akan diendapkan pada dasar ketel.Minyak atau lemak yang dihasilkan dipisahkan dari ampas yang telah mengendap dan pengambilan minyak dilakukan dari bagian atas ketel.

2.5.2Pengepresan Mekanik (mechanical expression) 

Pengepresan mekanis merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak,terutama untuk bahan bahan yang berasal dari biji-bijian.Cara ini dilakukan untuk memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi(30-70%).Pada pengepresan mekanis ini diperlukan perlakuan pendahuluan sebelum minyak atau lemak dipisahkan dari bijinya.Perlakuan pendahuluan tersebut mencakup pembuatan serpih,perajangan dan penggilingan serta tempering atau pemasakan. Dua cara umum dalam pengepresan mekanis,yaitu:
 

a. Pengepresan Hidraulik (Hydraulic Pressing)
Pada cara hydraulic pressing,bahan di press dengan tekanan sekitar 2000pound/inch2 (140,6 kg/cm = 136 atm).Banyaknya minyak atau lemak yang dapat diekstraksi tergantung pada lamanya pengepresan,tekanan yang dipergunakan,serta kandungan minyak dalam bahan asal.Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa pada bungkil bervariasi antara 4 sampai 6 persen,tergantung dari lamanya bungkil ditekan dibawah tekanan hidrolik.


Gambar6. hydraulic press
Tahap-tahap yang dilakukan dalam proses pemisahan minyak dengan cara pengepresan mekanis dapat dilihat pada gambar.
Gambar 7. Skema cara memperoleh minyak dengan pengepresan
b. Pengepresan Berulir (Expeller Pressing)
Cara expeller pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari proses pemasakan atau tempering.Proses pemasakan berlangsung pada temperatur 240°F (115,5°C) dengan tekanan sekitar 15-20 ton/inch2.Kadar air minyak atau lemak yang dihasilkan berkisar sekitar 2,5-3,5 persen,sedangkan bungkil yang dihasilkan masih mengandung minyak antara 4-5 persen.


Gambar8.expeller pressing
Cara lain dalam mengekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak adalah gabungan dari proses wet rendering dengan pengepresan secara mekanik atau dengan sentrifugasi.

2.5.3 Ekstraksi Dengan Pelarut (Solvent extraction)Prinsip dari proses ini adalah ekstraksi dengan melarutkan minyak dalam pelarut minyak dan lemak.Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak yang rendah yaitu sekitar 1 persen atau lebih rendah. Mutu minyak kasar yang dihasilkan cenderung menyerupai hasil dari expeller pressing,karena sebagian fraksi bukan minyak akan ikut terekstraksi.Pelarut minyak atau lemak yang biasa digunakan dalam proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum eter,gasoline carbon disulfide, karbon tetra klorida,benzene dan n-heksan.Perlu diperhatikan bahwa jumlah pelarut menguap atau hilang tidak boleh lebih dari 5 persen.Bila lebih, seluruh sistem solvent extraction perlu diteliti lagi. 


Salah satu contoh solvent extraction ini adalah metode sokletasi, yaitu ekstraksi dengan pelarut organik yang dilakukan secara berulang ulang dan menjaga jumlah pelarut relatif konstan dengan menggunakan alat soklet.

2.6 Proses Pemurnian Minyak Nabati
Tujuan utama dari proses pemurnian minyak adalah untuk menghilangkan rasa serta aroma yang tidak sedap, menghilangkan warna yang tidak menarik dan memperpanjang massa simpan minyak sebelum dikonsumsi atau digunakan sebagai bahan mentah dalam industri. Pada umumnya minyak untuk bahan pangan dimurnikan melalui tahap proses sebagai berikut :
a. Pemisahan bahan berupa suspensi dan dispersi koloid dengan cara penguapan, degumming, dan pencucian dengan asam.
b. Pemisahan asam lemak bebas dengan cara netralisasi.
c. Dekolorisasi dengan proses pemucatan
d. Deodorisasi
e. Pemisahan gliserida jenuh (stearin) dengan cara pendinginan (chilling)


Disamping itu kadang-kadang dilakukan penambahan flavor dan zat warna sehingga didapatkan minyak dengan rasa dan aroma yang enak serta warna yang menarik. Kotoran yang terdapat dalam minyak terdiri dari 3 golongan yaitu:
1. Kotoran yang tidak larut dalam minyak (fat insoluble) dan terdispersi dalam minyak.Kotoran yang terdiri dari biji atau partikel jaringan, lendir dan getah, serat-serat yang berasal dari kulit- kulit, abu atau mineral yang terdiri dari Fe, Cu, Mg,dan Ca, serta air dalam jumlah kecil. Kotoran ini dapat dipisahkan dengan beberapa cara mekanis, yaitu dengan pengendapan, penyaringan dan sentrifugasi.


2. Kotoran yang berbentuk suspensi koloid dalam minyak. Kotoran ini terdiri dari fosfolipid, karbohidrat, senyawa yang mengandung nitrogen, dan senyawa kompleks lainnya. Kotoran ini dapat dihilangkan dengan uap panas, elektrolisa disusul dengan perlakuan mekanik seperti pengendapan, sentrifugasi, atau penyaringan dengan menggunakan adsorben.
 

3. Kotoran yang terlarut dalam minyak (fat soluble compound). Kotoran yang termasuk dalam golongan ini terdiri dari asam lemak bebas, sterol, hidrokarbon : mono dan digliserida yang dihasilkan dari hidrolisa trigliserida, zat warna yang terdiri dari karotenoid, klorofil. Zat warna lainnya yang dihasilkan dari proses oksidasi dan dekomposisi minyak yang terdiri dari keton, aldehid, resin serta zat lain yang belum dapat diidentifikasi.
 
Selain kotoran tersebut, beberapa jenis minyak mengandung senyawa beracun, misalnya seperti minyak biji kapas mengandung gossipol, dan mustard oil mengandung ester dari asam thiosianat dan etil alkohol.Dalam proses pemurnian dilakukan perlakuan pendahuluan. Tujuan Perlakuan pendahuluan adalah sebagai berikut:
a. Menghilangkan kotoran dan memperbaiki stabilitas minyak dengan mengurangi jumlah ion logam terutama besi dan tembaga. Pada proses deodorisasi, pertambahan jumlah asam pada minyak akibat perlakuan pendahuluan lebih kecil dibandingkan dengan tanpa perlakuan pendahuluan.
 

b. Proses pemisahan gum dilakukan terhadap minyak untuk tujuan tertentu misalnya minyak biji lin yang digunakan untuk pembuatan lak (lacquer).
 

c. Untuk memudahkan proses pemurnian selanjutnya, dan mengurangi minyak yang hilang selama proses pemurnian, terutama pada proses netralisasi.
 

d. Salah satu perlakuan pendahuluan yang umum dilakukan terhadap minyak yang akan dimurnikan dikenal dengan proses pemisahan gum (de-gumming)

2.6.1 Pemisahan Gum (De-Gumming)

Pemisahan gum merupakan proses pemisahan getah atau lendir-lendir yang terdiri dariphospatida, protein, residu, karbohidrat, air, dan resin. Tujuan utama dari degumming adalah untuk membuang gum yang tidak diinginkan yang akan mengganggu pada proses berikutnya. 

Komponen utama dalam gum yang harus dibuang adalah phospatida. Kandungan phospatida dibuang karena akan mengakibatkan bau dan warna yang tidak diinginkan serta memperpendek umur minyak. Pembentukan emulsi phospatida merupakan penyebab utama terjadinya ketidakstabilan oksidasi dari minyak.
 

Biasanya proses ini dilakukan dengan cara dehidratasi gum atau kotoran agar bahan tersebut lebih mudah terpisah dari minyak, kemudian disusul dengan proses pemusingan (sentrifugasi). Caranya ialah dengan mengalirkan uap air panas kedalam minyak disusul dengan pengaliran air dan selanjutnya di sentrifugasi sehingga bagian lendir terpisah dari air.
 

Pada waktu proses sentrifugasi berlangsung, ditambahkan bahan kimia yang dapat menyerap air, misalnya asam mineral pekat atau garam dapur (NaCl). Suhu minyak pada waktu proses sentrifugasi berkisar antara 32-50oC, dan pada suhu tersebut kekentalan minyak akan berkurang sehingga gum mudah terpisah dari minyak.Proses pemisahan gum (de-gumming) perlu dilakukan sebelum proses netralisasi, dengan alasan:
1. Sabun yang terbentuk dari hasil reaksi antara asam lemak bebas dengankaustik soda pada proses netralisasi akan menyerap gum (getah dan lendir) sehingga proses pemisahan sabun (soap stock) dari minyak.
2. Netralisasi minyak yang mengandung gum akan menambah partikel emulsi pada minyak, sehingga mengurangi rendemen trigliseida.

2.6.2 Netralisasi
Netralisasi adalah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas (ALB) dari minyak atau lemak, dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya sehingga membentuk sabun (soap stock) dengan tujuan memurnikan minyak. Pemisahan asam lemak bebas juga dapat dilakukan dengan cara penyulingan yang dikenal dengan istilah de-asidifikasi. Proses Netralisasi dapat dilakukan dengan beberapa cara,yaitu :

a. Netralisasi dengan Kaustik Soda (NaOH)
Netralisasi dengan kaustik soda banyak dilakukan dalam skala industri, karena lebih efisien dan lebih murah dibandingkan dengan cara netralisasi lainnya. Selain itu penggunaan kaustik soda membantu dalam mengurangi zat warna dan kotoran yang berupa getah dan lendir dalam minyak.Reaksi antara asam lemak bebas dengan NaOH adalah sebagai berikut:


Gambar 9. Reaksi Penyabunan

Sabun yang terbentuk dapat membantu pemisahan zat warna dan kotoranseperti phospatida dan protein dengan cara membentuk emulsi sabun atau emulsi yang terbentuk dapat dipisahkan dari minyak dengan cara sentrifuce.Dengan cara hidrasi dan dibantu dengan proses pemisahan sabun secara mekanis maka netralisasi dengan menggunakan kaustik soda dapat menghilangkan phospatida, protein, resin , dan suspensi dalam minyak yang tidak dapat dihilangkan dengan proses pemisahan gum. Komponen minor dalam minyak berupa sterol, khlorofil, vitamin E, dan karotenoid hanya sebagian kecil dapat dikurangi dengan netralisasi.
 

Netralisasi menggunakan kaustik soda akan menyabunkan sejumlah kecil trigliserida. Molekul mono dan digliserida lebih mudah bereaksi dengan persenyawaan alkali. Reaksi penyabunan mono dan digliserida dalam minyak terjadi sebagai berikut :
Gambar 10.Reaksi penyabunan mono dan digliserida dalam minyak

Efisiensi netralisasi dinyatakan dalam refining factor, yaitu perbandingan antara kehilangan total karena netralisasi dan jumlah asam lemak bebas dalam lemak kasar. Sebagai contoh ialah netralisasi minyak kasar yang mengandung 3 persen asam lemak bebas, menghasilkan minyak netral dengan rendemen sebesar 94 persen, maka akan mengalami kehilangan total (total loss) sebesar (100-94) persen = 6 persen

Refining factor = (kehilangan total (%))/(asam lemak bebas dalam minyak (%)) = 6/3 = 2

Makin kecil nilai refining factor, maka efisiensi netralisasi makin tinggi.
 

Pemakaian larutan kaustik soda dengan konsentrasi terlalu tinggi akan bereaksi sebagian dengan trigliserida sehingga mengurangi rendemen minyak dan menambah jumlah sabun yang terbentuk. Oleh karena itu harus dipilih konsentrasi dan jumlah kaustik soda yang tepat untuk menyabunkan asam lemak dalam minyak. Dengan demikian penyabunan trigliserida dan terbentuknya emulsi dalam minyak dapat dikurangi, sehingga dihasilkan minyak netral dengan rendemen yang lebih besar dan mutu minyak yang lebih baik.

b. Netralisasi dengan Natrium Karbonat (Na2CO3)

Keuntungan menggunakan persenyawaan karbonat adalah trigliserida tidak ikut tersabunkan, sehingga nilai refining factor dapat diperkecil. Suatu kelemahan dari pemakaian senyawa ini adalah karena sabun yang terbentuk sukar dipisahkan. Hal ini disebabkan karena gas CO2 yang dibebaskan dari karbonat akan menimbulkan busa dalam minyak.
 

Netralisasi menggunakan natrium karbonat biasanya disusul dengan pencucian menggunakan kaustik soda encer, sehingga memperbaiki mutu terutama warna minyak. Hal ini akan mengurangi jumlah adsorben yang dibutuhkan pada proses pemucatan.
 

Pada umumnya netralisasi minyak menggunakan natrium karbonat dilakukan di bawah suhu 500C, sehingga seluruh asam lemak bebas yang bereaksi dengan natrium karbonat akan membentuk sabun dan asam karbonat, dengan reaksi sebagai berikut :
Gambar11.Netralisasi minyak menggunakan natrium karbonat

Pada pemanasan asam karbonat yang terbentuk akan terurai menjadi gas CO2 dan H2O. Gas CO2 yang dibebaskan akan membentuk busa dalam sabun yang terbentuk dan mengapung partikel sabun di atas permukaan minyak. Gas tersebut dapat dihilangkan dengan cara mengalirkan uap panas atau dengan cara menurunkan tekanan udara di atas permukaan minyak dengan pompa vakum.
 

Minyak yang akan dinetralkan , dipanaskan pada suhu 35-400C dengan tekanan lebih rendah dari atmosfir. Selanjutnya ditambahkan larutan natrium karbonat, kemudian diaduk selama 10-15 menit dengan kecepatan pengadukan 65-75 rpm. Kemudian kecepatan pengadukan dikurangi 15-20 rpm dan tekanan vakum diperkecil selama 20-30 menit. Dengan cara tersebut gas CO2 yang terbentuk akan menguap dan asam lemak bebas yang tinggal dalam minyak kurang lebih sebesar 0,05 persen. Sabun yang terbentuk dapat diendapkan dengan menambahkan garam, misalnya natrium sulfat atau natrium silikat, atau mencucinya dengan air panas. 

Setelah dipisahkan dari minyak selanjutnya dilakukan proses pemucatan.
Gambar12. Penampang tangensial ketel untuk netralisasi dan pemucatan minyak

Minyak dalam sabun yang telah mengendap dapat dipisahkan dengan cara menyaring menggunakan filter press. Asam lemak bebas yang telah membentuk sabun (soap stock) dapat diperoleh kembali jika sabun tersebut direaksikan dengan asam mineral.
 

Keuntungan netralisasi menggunakan natrium karbonat adalah sabun yang terbentuk bersifat pekat dan dapat dipakai langsung untuk pembuatan sabun bermutu baik. Minyak yang dihasilkan mutunya lebih baik, terutama setelah mengalami proses deodorisasi. Di samping itu trigliserida tidak ikut tersabunkan sehingga rendemen minyak netral yang dihasilkan lebih besar.
 

Kelemahannya adalah karena cara tersebut sukar dilaksanakan dalam praktek, dan di samping itu untuk minyak semi drying oil seperti minyak kedelai, sabun yang terbentuk sukar disaring karena adanya busa yang disebabkan oleh gas CO2.

c. Netralisasi minyak dalam bentuk “miscella”
Cara netralisasi ini digunakan pada minyak yang diekstrak dengan menggunakan pelarut menguap (solvent extraction). Hasil ekstraksi merupakan campuran antara pelarut dan minyak disebut miscella.Asam lemak bebas dalam miscella dapat dinetralkan dengan menggunakan kaustik soda atau natrium karbonat. Penambahan bahan kimia tersebut ke dalam miscella yang mengalir dalam ketel ekstraksi, dilakukan pada suhu yang sesuai dengan titik didih pelarut. Sabun yang terbentuk dapat dipisahkan dengan cara menambahkan garam, sedangkan minyak netral dapat dipisahkan dari pelarut dengan cara penguapan.

d. Netralisasi dengan etanol amin dan amonia
Etanol amin dan amonia dapat digunakan untuk netralisasi asam lemak bebas. Pada proses ini asam lemak bebas dapat dinetralkan tanpa menyabunkan trigliserida, sedangkan amonia yang digunakan dapat diperoleh kembali dari soap stock dengan cara penyulingan dalam ruangan vakum.

2.6.3 Pemisahan asam (de-ecidification) dengan cara penyulingan
Proses pemisahan asam dengan cara penyulingan adalah proses penguapan asam lemak bebas, langsung dari minyak tanpa mereaksikan dengan larutan basa, sehingga asam lemak yang terpisah tetap utuh. Minyak kasar yang akan disuling terlebih dahulu dipanaskan dalam alat penukar kalor (heat exchanger). Selanjutnya minyak tersebut dialirkan secara kontinu ke dalam alat penyulingan dengan letak horizontal.
 

Di sepanjang dasar ketel terdapat pipa-pipa berlubang tempat menginjeksikan uap air ke dalam minyak yang sudah dipanaskan pada suhu kurang lebih 2400C.Kadang-kadang ke dalam ketel disemprotkan superheated steam bersama air, yang akan berubah menjadi uap air panas pada tekanan rendah (kurang lebih 25 mmHg), sehingga asam lemak bebas menguap bersama-sama dengan uap panas tersebut. Hasil sulingan berupa campuran uap air dan asam lemak bebas untuk menghindari kerusakan minyak selama proses penyulingan karena suhu yang terlalu tinggi, maka asam lemak bebas yang tertinggal dalam minyak dengan kadar lebih rendah dari 1 persen harus dinetralkan dengan menggunakan persenyawaan basa. Minyak kasar dengan kadar asam lemak bebas yang tinggi umumnya mengandung fraksi mono dan digliserida yang terbentuk dari hasil hidrolisa sebagian molekul trigliserida.
 

Pada umumnya kadar asam lemak bebas dalam minyak setelah penyulingan kira-kira 0,1-0,2 persen, sedangkan hasil kondensasi masih mengandung kira-kira 5 persen trigliserida. Jadi penggunaan uap pada proses penyulingan akan membawa sejumlah kecil fraksi trigliserida.
 

Pemisahan asam lemak bebas dengan cara penyulingan digunakan untuk menetralkan minyak kasar yang mengandung kadar asam lemak bebas relatif tinggi, sedangkan minyak kasar yang mengandung asam lemak bebas lebih kecil dari 8 persen, lebih baik dinetralkan dengan menggunakan persenyawaan basa.

2.6.4 Pemisahan asam dengan menggunakan pelarut organik
Perbedaan kelarutan antara asam lemak bebas dan trigliserida dalam pelarut organik digunakan sebagai dasar pemisahan asam lemak bebas dari minyak. Pelarut yang paling baik digunakan untuk memisahkan asam lemak bebas adalah furfural dan propane.Piridine merupakan pelarut minyak dan jika ditambahkan air dalam jumlah kecil, maka trigliserida akan terpisah. Trigliserida tidak larut dalam piridine, sedangkan asam lemak bebas tetap larut sempurna. Minyak dapat dipisahkan dari pelarut dengan cara dekantasi, sedangkan pelarut dipisahkan dari asam lemak bebas dengan cara penyulingan. Dengan menggunakan alkohol sebagai pelarut, maka kelarutan trigliserida dalam alkohol akan bertambah besar dengan bertambahnya kadar asam lemak bebas, sehingga pemisahan antara asam lemak bebas dari trigliserida lebih sukar dilakukan.

2.6.5 Pemucatan (Bleaching)
Pemucatan (bleaching) adalah suatu tahap proses pemurnian untuk menghilangkan zat-zat warna yang tidak disukai dalam minyak. Pemucatan ini dilakukan dengan cara fisika yang menggunakan berbagai absorben, seperti tanah serap (fuller earth), lempung aktif (activated clay) dan arang aktifatau dapat juga menggunakan bahan kimia. Selain warna, pemucatan juga berperan mengurangi komponen minor lainnya seperti aroma, senyawa bersulfur dan logam-logam berat. Selain itu, pemucatan juga dapat mengurangi produk hasil oksidasi lemak seperti peroksida, aldehida dan keton. Pada proses pemucatan hanya sedikit komponen yang dihilangkan. Biasanya pemucatan dilakukan setelah proses pemurnian alkali. Proses pemucatan dapat diklasifikasikan menjadi dua kelompok yaitu sebagai berikut:

a. Pemucatan Secara Fisika
Pemucatan Minyak dengan Adsorben,
Adsorben yang digunakan untuk memucatkan minyak terdiri dari tanah pemucat (bleaching earth) dan arang (bleaching carbon). Zat warna dalam minyak akan diserap oleh permukaan adsorben dan juga menyerap suspensi koloid (gum dan resin) serta hasil degradasi minyak, misalnya peroksida. Pemucatan minyak menggunakan adsorben umumnya dilakukan dalam ketel yang dilengkapi dengan pipa uap. Minyak yang akan dipucatkan dipanaskan pada suhu sekitar 105oC, selama 1jam. 


Penambahan adsorben dilakukan pada saat minyak mencapai suhu 70-80oC, dan jumlah adsorben kurang lebih sebanyak 1,0-1,5 persen dari berat minyak. Selanjutnya minyak dipisahkan dari adsorben dengan cara penyaringan menggunakan kain tebal atau dengan cara pengepresan dengan filter press. Minyak yang hilang karena proses tersebut kurang lebih 0,2-0,5 persen dari berat minyak yang dihasilkan setelah proses pemucatan.Adsorben yang biasa digunakan untuk memucatkan minyak terdiri dari bleaching clay, arang dan arang aktif.
 

Bleaching Clay (bleaching earth)
Bleaching Clay pertama kali ditemukan pada abad ke-19 di Inggris dan Amerika. Dalam perdagangan bleaching clay mempunyai nama dan komposisi kimia yang berbeda. Sebagai contoh ialah bleaching clay yang berasal dari Rusia, Kanada dan Jepang dikenal dengan nama gluchower kaolin.
Bahan pemucat ini merupakan sejenis tanah liat dengan komposisi utama terdiri dari SiO2, Al2O3, air terikat serta ion kalsium, magnesium oksida dan besi oksida. Perbandingan komposisi antara 2 jenis bleaching. Perbandingan komposisi antara dua jenis Bleaching Clay dapat dilihat pada tabel 2.5

Tabel 2.5 Komposisi kimia adsorben “landau raw clay” dan “florida clay”


Komponen
Kimia (%)
Jenis adsorben
Landau raw clay
Florida clay 8
SiO2
59,0
56,5
Al2O3
22,9
11,6
Fe2O3
3,4
3,3
CaO
0,9
3,1
MgO
1,2
6,3

Jumlah adsorben yang dibutuhkan untuk menghilangkan warna minyak tergantung dari macam dan tipe warna dalam minyak dan sampai berapa jauh warna tersebut akan dihilangkan.Daya pemucat bleaching clay disebabkan karena ion Al3+ pada permukaan partikel adsorben, yang dapat mengadsorbsi partikel zat warna. Daya pemucat tersebut tergantung dari perbandingan komponen SiO2 dan Al2O3 dalam bleaching clay. Adsorben yang terlalu kering menyebabkan daya kombinasinya dengan air telah hilang, sehingga mengurangi daya penyerapan terhadap zat warna.
 
Aktivitas adsorben dengan asam mineral (HCl atau H2SO4) akan mempertinggi daya pemucat karena asam mineral tersebut larut atau bereaksi dengan komponen berupa tar, garam Ca dan Mg yang menutupi pori-pori adsorben. Disamping itu asam mineral melarutkan Al2O3 sehingga dapat menaikkan perbandingan jumlah SiO2 dan Al2O3 dari (2-3) : 1 menjadi (5-6) : 1.
Daya penyerapan terhadap warna akan lebih efektif jika adsorben tersebut mempunyai bobot jenis yang rendah, kadar air tinggi, ukuran partikel halus dan pH adsorben mendekati netral.
 
Pemakaian asam mineral untuk mengaktifkan adsorben bleaching clay menimbulkan bau lapuk pada minyak, tetapi bau lapuk tersebut akan hilang pada proses deodorisasi. Disamping itu activated clay yang bersifat asam akan menaikkan kadar asam lemak bebas dalam minyak dan mengurangi daya tahan kain saring yang digunakan untuk memisahkan minyak dari adsorben.
 
Arang (Bleaching Carbon)
Arang merupakan bahan padat yang berpori-pori dan pada umunya diperoleh dari hasil pembakaran kayu atau bahan yang mengandung unsur karbon. Umumnya arang mempunyai daya adsorbsi yang rendah terhadap zat warna dan daya adsorbsi tersebut dapat diperbesar dengan cara mengaktifkan arang menggunakan uap atau bahan kimia. Komposisi kimia arang kayu keras dapat dilihat pada Tabel 2.6.

Tabel 2.6 Komposisi Kimia Arang Kayu Keras

Komponen (%)
Kering Udara
Kering Oven
Air
9,9
-
Bahan menguap
8,1
9,0
Abu
2,0
2,2
“fixed carbon”
80,0
88,8
 
 Sumber lain dari arang berasal dari bahan nabati atau hewani antara lain serbuk gergaji, ampas tebu, tempurung, tongkol jagung, dan tulang. Pada umumnya pengarangan dilakukan pada suhu 300-500 °C. Suhu pengarangan pada ruangan tanpa udara dilakukan pada suhu 600-700 °C. Pada proses pengarangan akan terjadi penguapan air disusul dengan pelepasan gas CO2 dan selanjutnya terjadi peristiwa eksotermis yang merupakan tahap permulaan proses pengarangan. Pengarangan dianggap sempurna jika asap tidak terbentuk lagi, dan arang yang bermutu baik adalah arang yang mengandung kadar karbon tinggi.
 
Arang Aktif (Aktivated Carbon)
Aktivasi karbon bertujuan untuk memperbesar luas permukaan arang dengan membuka pori-pori yang tertutup, sehingga memperbesar kapasitas adsorbsi terhadap zat warna. Pori-pori dalam arang biasanya diisi oleh tar, hidrokarbon dan zat-zat organik lainnya yang terdiri dari fixed carbon,abu,air, persenyawaan yang mengandung nitrogen dan sulfur. Bahan kimia yang dapat digunakan sebagai pengaktif adalah HNO3, H3PO4, sianida, Ca(OH)2, CaCl2, Ca3(PO4)2, NaOH, Na2SO4, SO2, ZnCl2, Na2CO3, dan uap air pada suhu tinggi.
 

Unsur-unsur kimia dari persenyawaan yang ditambahkan akan meresap ke dalam arang dan membuka permukaan yang mula-mula tertutup oleh komponen kimia sehingga luas permukaan yang aktif bertambah besar. Persenyawaan hidrokarbon yang menutupi pori-pori yang dapat dihilangkan dengan cara oksidasi menggunakan oksidator lemah sperti CO2 yang disertai dengan air. Dengan cara tersebut atom karbon tidak mengalami proses oksidasi.
 

Mutu arang aktif yang diperoleh tergantung dari luas permukaan partikel, ukuran partikel, volume dan luas penampang kapiler, sifat kimia permukaan arang, sifat arang secara alamiah, jenis bahan pengaktif yang digunakan dan kadar air.
 
Mekanisme Adsorbsi Zat Warna oleh Arang
Adsorbsi adalah suatu peristiwa fisik padat permukaan suatu bahan, yang tergantung dari specifik affinity antara adsorben dan zat yang diadsorbsi. Daya adsorbsi arang aktif disebabkan karena arang mempunyai pori-pori dalam jumlah besar, dan adsorbsi akan terjadi karena adanya perbedaan energi potensial antara permukaan arang dan zat yang diserap.Berdasarkan adanya perbedaan energi potensial, maka jenis adsorbsi terdiri dari adsorbsi listrik, adsorbsi mekanis, adsorbsi kimia dan adsorbsi termis. Sifat adsorbsi tersebut masing-masing disebabkan karena perbedaan muatan listrik, perbedaan tegangan permukaan, perbedaan potensial sifat kimia 

dan perbedaan potensial karena panas.
 

Efisiensi adsorbsi oleh arang tergantung dari perbedaan muatan listrik antara arang dan zat atau ion yang diserap. Bahan yang mempunyai muatan listrik positif akan diserap lebih efektif oleh arang dalam larutan yang bersifat basa dan sebaliknya, sedangkan penyerapan terhadap bahan non-elektrolit tidak dipengaruhi oleh keasaman atau sifat kebasaan arang sebagai adsorben. Jumlah arang aktif yang digunakan untuk menyerap warna berpengaruh terhadap jumlah warna yang diserap (Gambar 13).
 

Perbandingan daya pemucat antara arang aktif dan activated clay pada proses pemucatan minyak kelapa seperti tercantum dalam gambar 2.3. Dari gambar tersebut dapat diketahui bahwa daya pemucat arang aktif lebih baik dari activated clay, karena arang aktif dapat menyerap zat warna sebanyak 95-97 persen dari total zat warna yang terdapat dalam minyak.

Keuntungan penggunaan arang aktif sebgai bahan pemucat minyak ialah kerena lebih efektif untuk menyerap warna dibandingkan dengan bleaching clay, sehingga arang aktif dapat digunakan sebagai bahan pemucat biasanya berjumlah lebih kurang 0,1-0,2 persen dari berat minyak. Arang aktif dapat juga menyerap sebagian bau yang tidak dikehendaki dan mengurangi jumlah peroksida sehingga memperbaiki mutu minyak.
Gambar13. Hubungan Antara Arang Aktif Yang Ditambahkan Dengan Jumlah Warna Yang Diserap
Keburukannya adalah karena minyak yang tertinggal dalam arang aktif jumlahnya lebih besar dibandingkan dengan minyak yang tertinggal dalam activated clay, dan proses otooksidasi terjadi lebih cepat pada minyak yang dipucatkan dengan menggunakan arang aktif (activated carbon).
 

Adsorben yang telah bercampur dengan minyak dapat dipisahkan dengan cara penyaringan menggunakan filter press. Biasanya dalam filter press terdapat dua macam kain saring, yaitu kain goni (jute) pada bagian bawah dan kain katun (kapas) atau nilon pada bagian atas filter, dengan tekanan dalam filter press kurang lebih 3,0-3,5 kg/cm2.

Pemucatan minyak dengan bahan kimia
Cara pemucatan ini banyak digunakan terhadap minyak untuk tujuan bahan pangan (edible fat), karena pemucatan secara kimia lebih baik dibandingkan dengan menggunakan adsorben. Keuntungan penggunaan bahan kimia sebagai bahan pemucat adalah karena hilangnya sebagian minyak yang dapat dihindarkan dan zat warna diubah menjadi zat tidak berwarna, yang tetap tinggal dalam minyak. Kerugiannya ialah karena kemungkinan terjadi reaksi antara bahan kimia dan trigliserida, sehingga menurunkan flavor minyak.
 

Pemucatan dengan bahan kimia pada umumnya dibagi atas dua macam reaksi pemucatan, yaitu:
a. Pemucatan dengan cara oksidasi
Oksidasi terhadap zat warna akan mengurangi kerusakan trigliserida, akan tetapi asam lemak tidak jenuh cenderung membentuk peroksida atau drying oil karena proses oksidasi dan polimerisasi. Bahan kimia yang digunakan sebagai bahan pemucat adalah persenyawaan peroksida dikromat, ozon, klorin dan klorin dioksida.


Pemucatan dengan peroksida: konsentrasi larutan peroksida yang digunakan biasanya 30-40 persen dan jika konsentrasi peroksida lebih tinggi, maka minyak cendrung akan mengalami kerusakan karena proses oksidasi. Minyak yang dipucatkan dengan peroksida tidak perlu disaring: perosida baik digunakan untuk memucatkan minyak kacang tanah, minyak wijen, rape oil dan minyak ikan.


Hidrogen peroksida dapat bereaksi dengan ion logam, sehingga wadah yang digunakan pada proses pemucatan harus dilapisi dengan email, aluminium, atau stainless steel. Jenis peroksida yang sering digunakan ialah natrium peroksida, kalsium peroksida atau benzoil peroksida.
 
b. Pemucatan dengan dikromat dan asam
Bahan kimia yang digunakan ialah natrium atau kalium dikromat dalam asam mineral (an-organik). Reaksi antara dikromat dan asam akan membebaskan oksigen. Oksigen bebas bereaksi dengan asam klorida (HCl) akan menghasilkan klor (Cl2) yang berfungsi sebagai bahan pemucat, dengan reaksi sebagai berikut:

Na2Cr2O7 + 4 H2SO4 NaSO4 + Cr2(SO4)3 + 4H2O + 3O Atau
Na2Cr2O7 + 8HCl 2 NaCl + 2CrCl3 + 4 H2O + 3O
3 O + 6 HCl 3 H2O + 3 Cl2
 
Setelah pereaksi ditambahkan, selanjutnya diaduk. Zat warna akan mengendap setelah pengadukan dihentikan. Pada umumnya warna ungu dalam minyak tidak dapat hilang, sehingga cara pemucatan dikromat banyak digunakan terhadap minyak untuk tujuan pembuatan sabun. Tangki pemucat yang terbuat dari logam harus diberi pelapis anti karat, karena pereaksi tersebut dapat menimbulkan karat pada logam.
 
c. Pemucatan dengan pemanasan
Pemanasan minyak dalam ruangan vakum pada suhu relatif tinggi, mempunyai pengaruh pemucatan. Cara ini kurang efektif terhadap minyak yang mengandung pigmen klorofil. Sebelum dilakukan pemanasan, sebaiknya minyak terlebih dahulu dibebaskan dari ion logam terutama ion besi, sabun, (soap stock) dan hasil-hasil oksidasi seperti peroksida, karena pemanasan terhadap bahan-bahan tersebut merupakan katalisator dalam proses oksidasi.
 
d. Pemucatan dengan cara reduksi
Pemucatan dengan cara reduksi kurang efektif karena warna yang hilang dapat timbul kembali jika minyak tersebut terkena udara. Bahan kimia yang dapat mereduksi zat warna terdiri dari garam-garam natrium bisulfit atau natrium hidrosulfit yang dikenal dengan nama blankite. Pemakaian zat pereduksi ini biasanya dicampur dengan bahan kimia lain dengan perbandingan tertentu. Sebagai contoh ialah penggunaan campuran larutan natrium bisulfit 1,0 - 1,5 % dan larutan asam sulfat. Cara pemucatan ini umumnya dilakukan terhadap minyak yang digunakan untuk pembuatan sabun.

2.6.6 Deodorisasi

Deodorisasi adalah suatu tahap proses pemurnian minyak yang bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak enak dalam minyak. Prinsip proses deodorisasi yaitu penyulingan minyak dengan uap panas dalam tekanan atmosfir atau keadaan vakum.
 

Proses deodorisasi perlu dilakukan terhadap minyak yang akan digunakan untuk bahan pangan. Beberapa jenis minyak yang baru diekstrak mengandung flavor yang baik untuk tujuan bahan pangan, sehingga tidak memerlukan proses deodorisasi ; misalnya lemak susu, lemak babi, lemak coklat, dan minyak olive.
Flavor dalam Minyak
 

Senyawa yang menimbulkan flavor dalam minyak terdiri dari dua golongan, yaitu flavor alamiah (natural flavor) dan flavor yang dihasilkan dari kerusakan minyak atau bahan yang mengandung minyak.
a. Flavor Alamiah (natural flavor)
Flavor tersebut secara alamiah terdapat dalam bahan yang mengandung minyak dan ikut terekstrak pada proses pemisahan minyak dengan cara pengepresan, rendering atau dengan ekstraksi menggunakan pelarut menguap. Senyawa tersebut terdiri dari hidrokarbon tidak jenuh, pigmen karotenoid, terpene, sterol dan tokoferol.
 

Minyak yang berbau sengit (pungent odor) dan rasa getir disebaban oleh glukosida dan allyl thio sianoida. Senyawa ini banyak terdapat dalam minyak yang berasal dari biji-bijian, misalnya minyak brassica, rape seed, colza dan mustard.
 
b. Flavor yang Dihasilkan dari Kerusakan Minyak atau Bahan yang Mengandung Minyak
Kerusakan tersebut terjadi selama pengolahan, penyimpanan, pengangkutan, adanya kotoran dalam minyak dan pada proses pemurnian. Senyawa yang terbentuk merupakan hasil degradasi trigliserida dalam minyak, yang menghasilkan asam lemak bebas, aldehida dan keton, dikarbonil, alkohol dan sebagainya. Bau tengik dan rasa getir mulai dapat dirasakan jika komponen tersebut terdapat dalam minyak dengan jumlah lebih dari 0,1 persen dari berat minyak.
 
Cara Deodorisasi
 Proses deodorisasi dilakukan dalam tabung baja yang tertutup dan dipasang vertikal. Proses deodorisasi dilakukan dengan cara memompakan minyak ke dalam ketel deodorisasi. Kemudian minyak tersebut dipanaskan pada suhu 200-250oC pada tekanan 1 atmosfer (gauge) dan selanjutnya pada tekanan rendah (lebih kurang 10 mmHg) sambil dialiri dengan uap panas selama 4-6 jam untuk mengangkut senyawa yang dapat menguap. Jika masih ada uap air yang tertinggal dalam minyak setelah pengaliran uap selesai, maka minyak tersebut perlu divakumkan pada tekanan yang turun lebih rendah.
 

Pada suhu yang lebih tinggi, komponen yang menimbulkan bau dalam minyak akan lebih mudah menguap, sehingga komponen tersebut diangkut dari minyak bersama-sama uap panas. Penurunan tekanan selama proses deodorisasi akan mengurangi jumlah uap yang digunakan dan mencegah hidrolisa minyak oleh uap air.
Gambar14. Penampang alat deodorisasi minyak
Keterangan :
Ketel deodorisasi
Tedeng (sekat)
Katup pengeluarab udara
dari dalam minyak
Corong pengeluaran minyak
Pipa penghubung antara ruang kosong di atas permukaan minyak dengan ad. 3
Pipa uap ke kondensor Corong pemasukan uap ke dalam kondensor
Pipa pemasukan air dingin dari bagian atas kondensor
Pipa pengeluaran air kondensasi
Ujung pipa condenser yang terendam air
Pipa penghubung ke pompa vakum
 

Setelah proses deodorisasi sempurna, minyak harus cepat didinginkan dengan mengalirkan air dingin melalui pipa pendingin sehingga suhu minyak turun menjadi lebih kurang 84oC dan selanjutnya ketel dibuka dan minyak dikeluarkan dari ketel.
Asam lemak bebas yang dapat menguap dan peroksida akan berkurang dan jumlah yang tertinggal lebih kurang 0,015 – 0,030 persen. Fraksi tidak tersabunkan yang terdiri dari klorofil, vitamin E, hidrokarbon (terutama sequalene dan sterol) akan berkurang sebanyak kira-kira 60 persen dari jumlah fraksi tidak tersabunkan.
 

Kerusakan minyak yang telah mengalami proses deodorisasi dapat disebakan oleh proses oksidasi, hidrolisa, mikroba, dan ion logam seperti Cu, Mg, Zn yang merupakan katalisator dalam proses oksidasi minyak. Logam tersebut dapat membentuk persenyawaan kompleks dengan hasil oksidasi asam lemak dan berubah menjadi radikal bebas, dengan reaksi sebagai berikut:
Gambar15. Persenyawaan Kompleks Dengan Hasil Oksidasi Asam Lemak

Dengan menambahkan metal inactivator seperti asam sitrat, asam tartarat dan asam fosfat, maka akan terbentuk kompleks dengan ion logam, sehingga logam tidak dapat aktif dalam proses pembentukan radikal bebas.
Gambar 16.Proses pembentukan radikal bebas
2.6.7 Hidrogenasi 
Hidrogenasi adalah proses pengolahan minyak atau lemak dengan jalan menambahkan hidrogen pada ikatan rangkap dari asam lemak, sehingga akan mengurangi ketidakjenuhan minyak atau lemak, dan membuat lemak bersifat plastis. Proses hidrogenasi bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. Adanya penambahan hidrogen pada ikatan rangkap minyak dan lemak akan mengakibatkan kenaikan titik cair. 

Juga dengan hilangnya ikatan rangkap, akan menjadikan minyak atau lemak tersebut tahan terhadap proses oksidasi. Proses hidrogenasi dilakukan dengan menggunakan hidrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator.Mekanisme proses Hidrogenasi adalah sebagai berikut:

R – CH = CH – CH2 – COOHR H2 R - CH2 – CH2 – CH2 – COOH


Asam lemak tidak jenuh Ni / Pt asam lemak jenuh
Pemanasan akan mempercepat jalannya reaksi hidrogenasi. Pada temperatur sekitar 400oF (205oC) dicapai kecepatan reaksi yang maksimum. Juga penambahan tekanan dan kemurnian gas hidrogen yang digunakan akan menaikkan kecepatan reaksi hidrogenasi. Dalam proses hidrogenasi tersebut karbon monoksida dan sulfur merupakan katalisator beracun yang sangat berbahaya.
 
Faktor-faktor Yang Mempengaruhi Proses Hidrogenasi
Hidrogenasi asam-asam lemak dalam trigliserida tidak merupakan suatu fungsi dari letak asam lemak tersebut. Persentase berat dari asam lemak dalam 2 posisi tidak berubah selama hidrogenasi. 


Persentase berat asam lemak pada 2 posisi sedikit berubah, jika dilakukan proses hidrogenasi berlebih yang bertujuan untuk mengeliminir asam linoleat dan mereduksi asam linoleat hingga berkurang 25 persen dari jumlah semula. Asam lemak tidak jenuh yang terpenting dari minyak makan adalah asam oleat, asam linoleat, dan asam linolenat. Proses hidrogenasi mengubah asam lemak linolenat menjadi asam linoneat, serta asam linoleat diubah menjadi asam oleat. Sebelum asam oleat tesebut diubah menjadi asam stearat, asam oleat cenderung akan membentuk asam isooleat, tetapi pada kondisi hidrogenasi yang sesuai, terbentuknya asam isooleat dapat dihindarkan.
 

Biasanya pada pembutan mentega putih dengan cara hidrogenasi ini, asam yang terdapat pada minyak sebagai sisa dari proses pengolahan sebelumnya, akan dihidrogenasi terlebih dahulu. Pemisahan dan pembentukan asam isooleat akan dibantu dengan pemanasan pada suhu tinggi, konsentrasi katalisator yang tinggi serta pengadukan dan penggunaan tekanan yang rendah.
 

Kecepatan reaksi tergantung pada sifat alamiah substansi yang dihidrogenasi, sifat dan konsentrasi katalis, konsentrasi hidrogen, suhu, tekanan, dan frekuensi pengadukan.Pada pembuatan mentega putih, kondisi dipilih sedemikian rupa sehingga akan menghasilkan asam stearat dengan jumlah maksimum dan asam isooleat berjumlah minimum
 

Katalisator yang Digunakan pada Proses Hidrogenasi
Nikel merupakan katalis yang sering digunakan dalam proses hidrogenasi daripada katalis yang lain (palladium, platina, copper chromite). Hal ini karena nikel lebih ekonomis dan lebih efisien daripada logam lainnya. Nikel juga mengandung sejumlah kecil Al dan Cu yang berfungsi sebagai promoter alam proses hidrogenasi minyak.

2.6.8 Inter-Esterifikasi

Interesterifikasi dapat digambarkan sebagai pertukaran gugusan antara dua buah ester dimana hal ini hanya dapat terjadi apabila terdapat katalis. Katalis yang sering digunakan untuk reaksi ini adalah logam natrium atau kalium dalam bentuk metoksilat atau etoksilat. Dalam reaksi ini ion logam natrium atau kalium akan menyebabkan terbentuknya ion enolat yang selanjutnya diikuti dengan pertukaran gugus alkil. Interesterifikasi banyak digunakan oleh industri untuk menggantikan proses hidrogenasi dalam menurunkan asam lemak trans.

Gambar 17. Proses Interesterifikasi

 
2.6.8 Winterisasi 
Winterisasi adalah proses pemisahan bagian gliserida jenuh atau bertitik cair tinggi dari trigliserida bertitik cair rendah. Winterisasimerupakan bentuk dari fraksinasi atau pemindahan materi padat pada suhu yang diatur. Hal ini termasuk pemindahan jumlah kecil dari materi terkristalisasi dari minyak yang dapat dimakan dengan filtrasi untuk mencegah cairan fraksi mengeruh pada suhu pendinginan. 

Minyak didinginkan secara perlahan pada suhu sekitar 6oC selama 24 jam. Pendinginan dihentikan dan minyak atau campuran kristal didiamkan selama 6-8 jam. Kemudian minyak disaring sehingga akan menghasilkan 75-80% minyak dan produk stearine yang akan digunukan untuk shortening pada industri.
 

Setelah menjalani proses winterisasi, produk yang diperoleh adalah bentuk lemak baru yang terdiri dari trigliserida yang komposisinya lebih seragam daripada campuran yang diperoleh dengan jalan mencampur lemak asalnya. Proses tersebut memerlukan lemak netral anhidrat dengan kandungan peroksida minimum. Esterifikasi tidak mempengaruhi nilai nutrisi zat penyusunnya. Setelah mengalami proses winterisasi, diharapkan produk:
1. Tahan terhadap suhu rendah dalam jangka waktu yang lama
2. Kandungan asam lemak jenuhnya berkurang
 

Tujuan Proses WinterisasiProses Winterisasi ini dilakukan dengan tujuan supaya pada saat minyak disimpan pada suhu rendah tidak mengalami pembekuan.Winterisasi merupakan pemisahan thermomechanical proses dimana komponen trigliserida dari lemak dan minyak dikristalkan dari bentuk cairnya.


BAB III
KESIMPULAN

1. Metode yang akan digunakan pada pengolahan minyak nabati, tergantung pada umpan yang digunakan.
2. Proses pengolahan minyak nabati terbagi menjadi dua, yaitu proses ekstraksi dan pemurnian.
3. Proses ekstraksi terdiri dari beberapa cara, seperti rendering, mechanical expression, dan solvent extraction.
4. Proses pemurnian dari minyak nabati terdiri dari degumming, netralisasi, bleaching, deodorisasi, hidrogenasi, interesterifikasi, dan winterisasi.

DAFTAR PUSTAKA

Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Penerbit Universitas Indonesia. Jakarta.

Ralp J. Fessenden and Joan S. Fessenden, “ Organic Chemistry” Third Edition, University Of Montana, 1986, Wadsworth, Inc, Belmont, Califfornia 94002, Massachuset, USA.

0 comments:

Post a Comment

Share

Twitter Delicious Facebook Digg Stumbleupon Favorites More