Pemurnian

BAB I

PENDAHULUAN

A.     LATAR BELAKANG

            Minyak goreng merupakan salah satu kebutuhan pokok manusia sebagai alat pengolah bahan-bahan makanan. Minyak goreng berfungsi sebagai media penggoreng yang sangat penting dan kebutuhannya semakin meningkat, sehingga menghasilkan jelantah yang meningkat pula. Minyak kelapa merupakan bagian paling berharga dari buah kelapa. Kandungan minyak pada daging buah kelapa tua adalah sebanyak 34,7%. Minyak kelapa digunakan sebagai bahan baku industri minyak goreng. Minyak kelapa dapat diekstrak dari daging kelapa segar, atau diekstrak dari daging kelapa yang telah dikeringkan (kopra). Berdasarkan tingkat ketidakjenuhan minyak dapat 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.

Minyak kelapa merupakan minyak yang diperoleh dari kopra (daging buah) kelapa yang dikeringkan) atau dari perasan santannya. Kandungan minyak pada daging buah kelapa tua diperkirakan mencapai 30%-35%, atau kandungan minyak dalam kopra mencapai 63-72%. Minyak kelapa sebagaimana minyak nabati lainnya merupakan senyawa trigliserida yang tersusun atas berbagai asam lemak dan 90% diantaranya merupakan asam lemak jenuh. Selain itu minyak kelapa yang belum dimurnikan juga mengandung sejumlah kecil komponen bukan lemak seperti fosfatida, gum, sterol (0,06-0,08%), tokoferol (0,003%), dan asam lemak bebas (< 5%) dan sedikit protein dan karoten.

Salah satu metode yang dianggap sederhana, ekonomis dan mudah untuk perbaikan kualitas minyak goreng bekas adalah dengan cara adsorpsi. Adsorpsi adalah peristiwa penyerapan di permukaan oleh suatu adsorben atau daya serap dari zat penyerap yang terjadi pada permukaan. Keberhasilan proses adsorpsi ditentukan oleh pemilihan adsorben. Adsorben yang digunakan harus memenuhi kriteria yang dibutuhkan, diantaranya mempunyai daya serap yang besar terhadap solute, zat padat yang mempunyai luas permukaan yang besar, tidak larut dalam zat cair yang akan diadsorpsi, tidak beracun dan mudah didapat serta memiliki harga yang relatif murah.

Salah satu cara sederhana dan telah banyak dikembangkan oleh banyak peneliti untuk menghilangkan pengotor adalah metode adsorpsi. Beberapa peneliti menggunakan karbon aktif untuk mengadsorpsi material organik terlarut. Tetapi karena tingginya harga adsorben karbon aktif serta sulitnya diregenerasi, mendorong para peneliti untuk mencari material lain sebagai penggantinya. Salah satu bahan yang menarik untuk digunakan sebagai adsorben adalah material anorganik alam.

Secara umum urutan proses produksi minyak kelapa sebetulnya hampir sama, meskipun dikerjakan secara tradisional ataupun dengan teknik yang lebih modern baik oleh industri kecil maupun industri skala menengah atau besar. Inti dari proses produksi tersebut adalah memisahkan minyak kelapa yang merupakan bagian paling berharga dari buah kelapa. Minyak kelapa dapat dipisahkan (diekstrak) langsung dari daging kelapa segar atau disebut sebagai cara basah, atau diekstrak dari daging kelapa yang terlebih dulu dikeringkan (kopra) yang disebut cara kering. Kandungan minyak pada daging buah kelapa tua diperkirakan mencapai 30%-35%. Untuk memperoleh mutu minyak kelapa yang lebih baik, biasanya dilakukan proses refined, bleached, deodorized. penambahan bahan penyerap warna, biasanya menggunakan arang aktif agar dihasilkan minyak yang jernih.

Meningkatkan kualitas minyak goreng bekas dengan menggunakan adsorben karbon aktif sehingga dapat digunakan kembali. Karbon aktif adalah bahan yang berupa karbon yang telah ditingkatkan daya adsorpsinya. Aktivasi merupakan  suatu proses yang menyebabkan perubahan fisik pada permukaan karbon melalui penghilangan hidrokarbon, gas-gas, dan air dari permukaan tersebut sehingga permukaan karbon semakin luas dan berpori. Sehingga karbon aktif akan lebih mudah menyerap zat-zat lain. Luas permukaan karbon aktif umumnya berkisar antara 500-2000 m²/gram. Keuntungan penggunaan karbon aktif sebagai bahan pemucat minyak ialah karena lebih efektif untuk menyerap warna dibandingkan dengan bleaching clay. Selain warna, karbon aktif juga dapat menyerap sebagian bau yang tidak dikehendaki dan mengurangi jumlah kadar asam lemak bebas sehingga memperbaiki kualitas minyak.

B.     RUMUSAN MASALAH

Dari latar belakang di atas penulis merumuskan masalah sebagai berikut:

1.       Definisi pemurnian?

2.       Bagaimanakah proses pemurnian minyak?

BAB II

PEMBAHASAN

A.     DEFINISI

Pemurnian (refining atau juga mungkin disebut oleh affining istilah matematika) adalah proses pemurnian zat atau bentuk. Istilah ini biasanya digunakan dari sumber daya alam yang hampir dalam bentuk yang bermanfaat, tetapi yang lebih berguna dalam bentuk murni. Sebagai contoh, sebagian besar jenis minyak alami akan membakar langsung dari minyak bumi, tetapi akan membakar tidak baik dan cepat menyumbat mesin dengan residu dan produk sampingan. Istilah yang luas, dan dapat mencakup transformasi drastis lebih, seperti pengurangan bijih logam.

Pemurnian cairan ini sering dilakukan dengan destilasi atau fraksionasi. Gas dapat disempurnakan dengan cara ini juga, dengan didinginkan dan / atau dikompresi sampai mereka mencairkan. Gas dan cairan juga dapat disempurnakan oleh ekstraksi dengan pelarut selektif yang melarutkan diri baik substansi bunga, atau kotoran yang tidak diinginkan.

Banyak padatan dapat disempurnakan oleh kristal yang tumbuh dalam larutan bahan murni, struktur reguler kristal cenderung mendukung materi yang diinginkan dan belum termasuk jenis lain dari partikel. Reaksi kimia sering digunakan untuk menghilangkan kotoran dari jenis tertentu.

Penggunaan silikon dan semikonduktor lainnya dalam elektronik tergantung pada kontrol yang tepat dari kotoran. Proses peleburan zona dikembangkan oleh William Gardner Pfann digunakan untuk memproduksi germanium murni, dan kemudian mengapung - zona silikon menjadi tersedia ketika Henry Theuerer dari Bell Labs diadaptasi metode Pfann untuk silikon.

Jenis bahan yang biasanya dimurnikan :

·         Logam

·         Minyak bumi

·         Silikon

·         Gula

·         Garam

·         Minyak sayur

·         Udara

B.     PEMURNIAN/ REFENING

Proses pemurnian/ refening biasa dilakukan pada proses pembuatan minyak makan. Untuk memeperoleh minyak yang bermutu baik, minyak dan lemak kasar harus dimurnikan dari bahan-bahan atau kotoran yang terdapat didalamnya. Cara-cara pemurnian dilakukan dengan pemucatan. Pemucatan bertujuan menghilangkan zat-zat warna dalam minyak dengan penambahan absorben agent seperti arang aktif, tanah liat, atau dengan reaksi-reaksi kimia setelah penyerapan warna, lemak disaring dalam keadaan vakum (Winarno, 1984).

Zat warna yang ada dalam lemak dan minyak termasuk karatenoid klorofil dan bahan berwarna yang lain. Untuk mendapatkan lemak dan minyak yang berwarna cerah, perlu diadakan proses pemutihan. Penyerapan zat warna yang paling sering dilakukan adalah dengan menggunakan tanah pemucat dan arang. Pemutihan dengan menggunakan bahan kimia yang bersifat mengoksidasi atau hidrogenasi dapat juga mengurangi warna lemak dan minyak tetapi dapat menyebabkan kerusakaan pada minyak itu sendiri (Buckle, 1987).

Pemucatan (bleaching) menghilangkan sebagian besar bahan pewarna tak terlarut atau bersifat koloid yang memberi warna pada minyak. Pemucatan dapat dilakukan dengan menggunakan karbon aktif atau bleaching earth (misalnya bentonit) 1% sampai 2% atau kombinasi keduanya (arang aktif dan bentonit) yang dicampur dengan minyak yang telah dinetralkan pada kondisi vacuum sambil dipanaskan pada suhu 95^oC–100^oC. Selanjutnya bahan pemucat dipisahkan melalui filter press (Anonim³, 2006).

Tahap yang terpenting dalam pemurnian minyak nabati adalah penghilangan bahan-bahan berwarna yang tidak diingini, dan proses ini umumnya disebut dengan bleaching (pemucatan) atau penghilangan warna (decolorition). Pada proses netralisasi, beberapa bahan berwarna biasanya dapat dihilangkan, khususnya bila larutan alkali kuat digunakan, tetapi beberapa bahan alami yang terlarut dalam minyak (dimana sifatnya sangat karakteristik), biasanya tidak dapat terlihat sebagai bahan pengotor minyak, ini hanya dapat dihilangkan dengan perlakuan khusus. Pemucatan minyak sawit dan lemak lainnya yang telah dikenal antara lain:

1.       Pemucatan dengan adsorbsi; cara ini dilakukan dengan menggunakan bahan pemucat seperti tanah liat (clay) dan karbon aktif.

2.       Pemucatan dengan oksidasi; oksidasi ini bertujuan untuk merombak zat warna yang ada pada minyak tanpa menghiraukan kualitas minyak yang dihasilkan, proses pemucatan ini banyak dikembangkan pada industri sabun.

3.       Pemucatan dengan panas; pada suhu yang tinggi zat warna akan mengalami kerusakan, sehingga warna yang dihasilkan akan lebih pucat. Proses ini selalu disertai dengan kondisi hampa udara.

4.       Pemucatan dengan hidrogenasi. Hidrogenasi bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap yang ada pada minyak tetapi ikatan rangkap yang ada pada rantai karbon kerotena akan terisi atom H. Karotena yang terhidrogenasi warnanya akan bertambah pucat. (Nurhida Pasaribu, 2004)

Pemucatan ialah suatu tahap proses pemurnian untuk menghilangkan zat-zat warna yang tidak disukai dalam minyak. Pemucatan ini dilakukan dengan mencampur minyak dengan sejumlah kecil adsorben, seperti tanah serap (fuller earth), lempung aktif dan arang aktif atau dapat juga menggunakan bahan kimia. Pemucatan minyak menggunakan adsorben umumnya dilakukan dalam ketel yang dilengkapi dengan pipa uap. Minyak yang akan dipucatkan dipanaskan pada suhu sekitar 105⁰ C, selama 1 jam. Penambahan adsorben dilakukan pada saat minyak mencapai suhu 70-80⁰C, 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 (Ketaren, 1986)

Gambar contoh minyak yang sudah dan belum dimurnikan

Lemak dan minyak merupakan senyawaan organik yang penting bagi kehidupan makhluk hidup.adapun lemak dan minyak ini antara lain:

1.       Memberikan rasa gurih dan aroma yang spesifik.

2.       Sebagai salah satu penyusun dinding sel dan penyusun bahan-bahan biomolekul.

3.       Sumber energi yang efektif dibandingkan dengan protein dan karbohidrat, karena lemak dan minyak jika dioksidasi secara sempurna akan menghasilkan 9 kalori/liter gram lemak atau minyak. Sedangkan protein dan karbohidrat hanya menghasilkan 4 kalori tiap 1 gram protein atau karbohidrat.

4.       Karena titik didih minyak yang tinggi, maka minyak biasanya digunakan untuk menggoreng makanan di mana bahan yang digoreng akan kehilangan sebagian besar air yang dikandungnya atau menjadi kering.

5.       Memberikan konsistensi empuk, halus dan berlapis-lapis dalam pembuatan roti.

6.       Memberikan tektur yang lembut dan lunak dalam pembuatan es krim.

7.       Minyak nabati adalah bahan utama pembuatan margarin.

8.       Lemak hewani adalah bahan utama pembuatan susu dan mentega.

9.       Mencegah timbulnya penyumbatan pembuluh darah yaitu pada asam lemak  esensial.

C.     PROSES PEMURNIAN MINYAK

Pada pabrik pengolahan kelapa sawit, proses pemurnian/ pemisahan yang sangat penting dan mutlak dilakukan, karena pada proses pemurnian ini akan diperoleh hasil pemisahan cairan yang sesuai dengan kadar dan mutu minyak yang diinginkan. Pada pabrik kelapa sawit, proses pemurnian dilakukan di stasiun klarifikasi (pemurnian minyak). Suatu proses pemurnian minyak menjadi CPO ialah bertujuan untuk menghilangkan kadar air didalamnya sampai dengan 0,2 %, agar kualitas dari CPO itu baik.

Proses pemisahan minyak dari air dan kotoran merupakan pekerjaan yang menentukan kualitas dari hasil pengolahan dan pemisahan minyak dilakukan secara berulang-ulang karena setiap mesin atau peralatan mempunyai kemampuan yang terbatas. Proses ini bertujuan untuk memperoleh minyak sebanyak-banyaknya dan menghasilkan CPO dengan kadar asam lemak bebas, kadar air dan kotoran yang sesuai dengan standart.

Adapun langkah-langkah proses pemurnian dilakukan dimulai dari :

1)       Oil Gutter

Oil gutteratau talang minyak mentah adalah saluran yang dilalui oleh minyak yang bersumber dari hasil pengepressan sebelum diteruskan ke sand trap tank. Pada oil gutter terjadi pencampuran antara minyak dengan air kondensat sebesar 18 %. Air kondensat berasal dari perebusan (sterilizer) sebanyak 11% dari proses perebusan, karena pada campuran oil gutter dan air kondensat harus sebesar 18%, jadi 7% adalah air panas yang dicampur dengan air kondensat.

Pemberian air suplesi dimaksudkan untuk memperlancar penyaringan kotoran di Vibrating Screen dan memudahkan pemisahan minyak pada proses selanjutnya.

2)       Tangki Pemisah Pasir (Sand Trap Tank)

Sand trap tank adalah alat yang berbentuk silinder yang bekerja berdasarkan perbedaan berat jenis antara air dan minyak dimana berat jenis air lebih tinggi dari minyak, sehingga dengan mudah minyak yang berada diatas air akan mengalir ke vibrating screen.

Alat ini digunakan untuk memisahkan pasir dari cairan minyak kasar yang berasal dari stasiun pengempaan yaitu screw press, melalui oil gutter minyak dari screw press masuk ke sand trap tank, lalu dipanaskan sampai dengan suhu 95°, dan proses pemanasan itu sendiri dengan menggunakan uap (steam) yang di injeksikan kedalamnya.Dalam proses pemurnian peralatan yang pertama kali mengeluarkan sludge adalah sand trap tank, dan pada sand trap tank terdapat buffle, yaitu suatu alat penangkap pasir atau kotoran-kotoran.

Gambar 1. Sand Trap Tank

3)       Saringan Bergetar (Vibrating Screen)

Saringan bergetar digunakan untuk memisahkan minyak kasar (dirt crude oil) dari pasir serta benda-benda lain yang terikut dengan dibantu oleh panas dari steam yang diinjeksikan ke dalam tangki. Crude oil yang telah diencerkan dialirkan ke vibrating screen dengan tujuan untuk memisahkan beberapa bahan asing seperti pasir, serabut dan bahan-bahan lain yang masih mengandung minyak dan dapat dikembalikan ke digester. Dalam proses penambahan air pengencer untuk mengetahui ketepatan penambahan air pengencer maka setiap 2 jam sekali diambil sample crude oil sebelum masuk vibrating screen untuk selanjutnya dibawa pada laboratorium untuk dapat diketahui komposisi minyak, sludge dan air.

Pada alat ini harus ditambahkan air panas dengan tujuan agar partikel-partikel pasir dapat dipisahkan dengan baik, suhu air panas diusahakan agar tetap panas (90-95° C).

Getaran dari vibrating screen dikontrol melalui penyetelan pada bandul yang diikat pada elektromotor. Getaran yang kurang mengakibatkan pemisahan tidak efektif. Kontrol kebersihan vibrating screen harus dilakukan secara rutin, agar padatan (solid) buangan dari hasil penyaringan vibrating screen tidak menumpuk.

Gambar 2. Vibrating screen

4)       Crude Oil Tank

       Tangki ini menampung minyak yang telah disaring dari vibrating screen. Di Crude Oil Tank perlakuan panas di lakukan padaminyak dengan proses menginjeksikan uap kedalamnya untuk menjaga agar suhu minyak tetap cair (senantiasa dalam keadaan cair).

Fungsi dari alat ini adalah untuk mengendapkan pasir/ NOS halus yang masih terikut dari vibrating screen dan sebagai tempat penampungan sementara crude oil dari vibrating screen sebelum dipompakan ke vertical clarifier tank. Selain itu juga berfungsi untuk menambah panas dan sebagai transit tank.

Tangki ini dilengkapi dengan kran untuk membuang sludge atau pasir yang telah mengendap di dasar tangki.

Gambar 3. Crude Oil Tank

5)       Tangki Klarifikasi (Clarifier tank)

       Minyak dialirkan ketangki klarifikasi (clarifier tank) yang berfungsi untuk memisahkan minyak dengan kotoran-kotoran yang masih terbawa. Pemisahan dilakukan sesuai berat jenis minyak dan endapan, pengendapan terjadi karena perbedaan berat jenis, sludge akan berada dibawa karena berat jenisnya lebih besar dan berat jenis minyak yang lebih kecil akan berada diatas. Untuk mempermudah pemisahan suhu dipertahankan 95^oC dengan putaran 2,8 rpm. Minyak yang berat jenisnya lebih kecil dari sludge naik ke atas melalui skimmermenuju clean oil tank, sedangkan sludge yang berat jenisnya lebih besar dari minyak akan keluar.Ketebalan lapisan minyak dalam tangki klarifikasi (clarifier tank) adalah 40-50 cm. Posisi oil skimmer adalah di tengah-tengah tangki, yang ketinggiannya bisa dinaikkan dan diturunkan sesuai dengan ketinggian minyak di dalam clarifier tank.Fungsi skimmer dalam clarifier tankadalah untuk membantu mempercepat pemisahan minyak dengan cara mengaduk dan memecahkan padatan serta mendorong lapisan minyak dengan sludge.

Gambar 4. Clarifier tank

6)       Tangki pembersihan (Clean oil tank)

       Setelah minyak terpisah dengan sludgekemudian keluar dari clerifier tank ditampung dalam clean oil tank, suhu di clean oil tank adalah 90 - 95^oC.

Fungsi clean oil tank adalah untuk tempat sementara minyak sebelum diolah oleh oil purifier. Kebersihan tangki perlu dijaga karena akan mempengaruhi mutu kadar kotoran dalam minyak, maka yang harus dilakukan adalah blow down secara rutin.

Gambar 5. Clean oil tank

7)       Purifier

       Setelah minyak bersih ditampung di clean oil tank maka selanjutnya minyak dipompakan ke purifier untuk proses pembersihan atau pengurangan kadar kotoran dan memurnikan minyak dari kadar air. Alat ini dengan prinsip gaya sentrifugal, yaitu memisahkan cairan antara air, minyak dan kotoran dengan cara membedakan berat jenisnya.

Gambar 6. Purifier

8)       Float valve tank

Tangki ini berfungsi untuk menampung sementara minyak yang berasal dari clean oil tank yang kemudian dikirim ke vacuum drier untuk membantu proses pengurangan kadar air.

Gambar 7. float valve tank

9)       Vacuum drier

       Pengeringan minyak adalah pengurangan kadar air yang masih terkandung di CPO. Pengeringan minyak digunakan untuk memisahkan air dari minyak dengan cara penguapan hampa, karena minyak sudah bersih dari kotoran masih mengandung kadar air, untuk memisahkan air dengan minyak maka selanjutnya dilakukan proses vacuum drier. Prosesnya adalah proses vakum proses vakum untuk pemisahan air dan CPO.

       Dari clean oil tank minyak dipompakan menuju float tank kemudian masuk ke dalam vacuum drier untuk mengurangi kadar air dengan memanfaatkan tekanan vakum.

Gambar 8. vacum drier

10)   Pompa minyak bersih (oil extraction pump)

       Setelah minyak tidak lagi mengandung kadar air, sludge dan kotoran lainnya maka minyak selanjutnya akan dialirkan menuju storage tank. Cara mengalirkannya dengan menggunakan bantuan pompa (oil extraction pump).

Gambar 9. Pompa minyak bersih

11)   Tangki penimbunan (storage tank)

       Storage tank merupakan tempat penampungan minyak terakhir dan tempat pengambilan minyak yang kemudian akan dijual. Berfungsi untuk menimbun minyak hasil produksi sebelum dikirim ke pembeli melalui truk tangki.

Gambar 10. storage tank

BAB III

PENUTUP

A.     KESIMPULAN

Proses pemurnian/ refening biasa dilakukan pada proses pembuatan minyak makan. Untuk memeperoleh minyak yang bermutu baik, minyak dan lemak kasar harus dimurnikan dari bahan-bahan atau kotoran yang terdapat didalamnya. Cara-cara pemurnian dilakukan dengan pemucatan. Pemucatan bertujuan menghilangkan zat-zat warna dalam minyak dengan penambahan absorben agent seperti arang aktif, tanah liat, atau dengan reaksi-reaksi kimia setelah penyerapan warna, lemak disaring dalam keadaan vakum.

Zat warna yang ada dalam lemak dan minyak termasuk karatenoid klorofil dan bahan berwarna yang lain. Untuk mendapatkan lemak dan minyak yang berwarna cerah, perlu diadakan proses pemutihan. Penyerapan zat warna yang paling sering dilakukan adalah dengan menggunakan tanah pemucat dan arang. Pemutihan dengan menggunakan bahan kimia yang bersifat mengoksidasi atau hidrogenasi dapat juga mengurangi warna lemak dan minyak tetapi dapat menyebabkan kerusakaan pada minyak itu sendiri.

 Pemucatan (bleaching) menghilangkan sebagian besar bahan pewarna tak terlarut atau bersifat koloid yang memberi warna pada minyak. Pemucatan dapat dilakukan dengan menggunakan karbon aktif atau bleaching earth (misalnya bentonit) 1% sampai 2% atau kombinasi keduanya (arang aktif dan bentonit) yang dicampur dengan minyak yang telah dinetralkan pada kondisi vacuum sambil dipanaskan pada suhu 95^oC–100^oC. Selanjutnya bahan pemucat dipisahkan melalui filter press.

B.     SARAN

Penulis menyadari bahwa makalah ini masih jauh dari sempurna. Maka penulis mohon kritik dan saran guna perbaikan untuk masa yang akan datang.

DAFTAR PUSTAKA

Buckle, K.A. 1987. Ilmu Pangan. UI Press. Jakarta

Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak Dan Lemak Pangan. UI

Press. Jakarta:

Pasaribum Nurhida. 2004. Minyak Buah Kelapa Sawit. http://library.usu.ac.id. Diakses Tanggal 25 April 2010 pukul 21.05 WIB.

Rosita, A. F. dan Wenti Arum Widasari. 2009. Peningkatan Kualitas Minyak Goreng Bekas dari KFC dengan Menggunakan Adsorben Karbon Aktif. http://eprints.undip.ac.id. Diakses Tanggal 25 April 2010 pukul 21.20 WIB.

Winarno, F.G. 1984. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia. Jakarta.

Share :