minyak nabati kelompok 8
DESCRIPTION
Teknologi Biofuel Atsiri dan NabatiTRANSCRIPT
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI, DAN NABATI
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI
INSTITUT TEKNOLOGI SEPULUH NOPEMBER SURABAYA
2016
Modul Percobaan : Minyak Nabati Kemiri
Kelompok : 8 A
1. Daniatus Syahr Hajj NRP. 2313 030 023
2. Dias Faradisah Putri NRP. 2313 030 048
3. Rizka Amalia K. Putri NRP. 2313 030 073
4. Brima Dewantoro NRP. 2313 030 085
Tanggal Percobaan : 14 Maret 2016
Asisten Laboratorium : Cicik Khoirun Nisa
Dosen Pembimbing : Ir. Sri Murwanti, M.T.
i
ABSTRAK Minyak nabati adalah minyak yang dihasilkan dari tanaman. Minyak nabati pada
umumnya merupakan sumber asam lemak tidak jenuh beberapa diantaranya merupakan asam
lemak esensial, misalnya asam oleat, linoleat dan asam arachidonat. Tujuan dari percobaan untuk
mengetahui pengaruh volume pelarut n-heksan (300 mL, 350 mL, 400 mL dan 450 mL) terhadap
kualitas minyak nabati dari kemiri dan membandingkan kualitas minyak nabati dari kemiri (warna,
bau, viskositas, densitas, indeks bias, angka asam, FFA dan rendemen) dengan standar SNI 01-
4462-1998 dan standar mutu dari Ketaren (1986).
Variabel dari percobaan ini adalah jumlah pelarut yang digunakan dalam proses ekstraksi
minyak yaitu pelarut n-heksan dengan volume 300 mL, 350 mL, 400 mL dan 450 mL. Proses
pembuatan minyak kemiri terbagi menjadi 4 tahapan yaitu tahapan pre-treatment, ekstraksi,
destilasi dan analisa. Tahapan pre-treatment dimana kemiri yang akan diekstrak terlebih dahulu
dikurangi kadar airnya dan ditumbuk untuk mendapatkan partikel kecil kemiri. Kemudian
melakukan tahapan ekstraksi dengan cara melakukan ekstraksi menggunakan soxhlet dimana
menggunakan pelarut n-heksan dengan variabel pelarut n-heksan sebesar 300 mL, 350 mL, 400
mL dan 450 mL. Lalu tahapan destilasi, tahapan ini bertujuan untuk memisahkan minyak dengan
pelarut sehingga didapatkan minyak kemiri. Setelah mendapatkan hasil minyak kemiri kemudian
melakukan tahapan analisa untuk mengetahui karakteristik dari minyak tersebut dan
membandingkannya dengan literatur atau SNI.
Berdasarkan percobaan dan analisa yang telah dilakukan, dapat diketahui bahwa semakin
banyak volume pelarut n-heksan yang digunakan kualitas dari minyak kemiri yang dihasilkan
semakin baik, dimana volume dan rendemen kemiri yang dihasilkan semakin meningkat namun
kualitas minyak menurun akibat angka asam yang semakin meningkat. Minyak kemiri dengan
pelarut n-heksan berwarna kuning bening dengan bau aroma kemiri. Densitas (ρ) minyak kemiri
yang dihasilkan dengan pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL secara berturut-
turut adalah 0,95 gr/mL; 0,95 gr/mL; 0,93 gr/mL dan 0,94 gr/mL. Viskositas yang didapatkan pada
minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut yaitu
sebesar 4,1968 cP; 3,7322 cP; 3,8317 cP dan 3,4524 cP. Indeks bias minyak kemiri dengan pelarut
n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut adalah 1,478; 1,475; 1,474 dan
1,474. Nilai angka asam minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450
mL berturut-turut adalah 1,52; 2,76; 1,84 dan 2,44. Nilai FFA minyak kemiri dengan pelarut n-
heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut adalah 1,0716 %; 1,9458 %; 1,2972
% dan 1,7202 %. Rendemen minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan
450 mL berturut-turut adalah 38 %; 42,4 %; 53,94 % dan 40,6 %. Kualitas minyak nabati dari
kemiri yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai dengan SNI dan literatur adalah minyak nabati
dari kemiri yang menggunakan pelarut n-heksan 400 mL.
ii
DAFTAR ISI
ABSTRAKSI ..................................................................................................................... i
DAFTAR ISI .................................................................................................................... ii
DAFTAR GAMBAR ....................................................................................................... iii
DAFTAR GRAFIK ......................................................................................................... iv
DAFTAR TABEL ............................................................................................................. v
BAB I PENDAHULUAN
I.1. Latar Belakang ............................................................................................. I-1
I.2. Rumusan Masalah ........................................................................................ I-1
I.3. Tujuan Percobaan ......................................................................................... I-1
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
II.1. Dasar Teori ................................................................................................. II-1
BAB III METODOLOGI PERCOBAAN
III.1. Variabel Percobaan ................................................................................. III-1
III.2. Bahan yang Digunakan ........................................................................... III-1
III.3. Alat yang Digunakan .............................................................................. III-1
III.4. Prosedur Percobaan ................................................................................ III-2
III.5 Gambar Rangkaian Percobaan ................................................................ III-4
BAB IV HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1. Hasil Percobaan ...................................................................................... IV-1
IV.2. Pembahasan ............................................................................................ IV-2
BAB V PENUTUP
V.1 Kesimpulan ................................................................................................ V-1
V.2 Saran .......................................................................................................... V-1
DAFTAR PUSTAKA ...................................................................................................... vi
DAFTAR NOTASI......................................................................................................... vii
APPENDIKS ................................................................................................................. viii
LAMPIRAN
- Laporan sementara
- Jurnal
- Lembar Revisi
iii
DAFTAR GAMBAR
Gambar I1.1 Minyak dan Lemak .................................................................................... II-1
Gambar I1.2 Minyak Nabati ........................................................................................... II-2
Gambar I1.3 Kemiri ........................................................................................................ II-3
Gambar I1.4 Penampangan Buah Kemiri ....................................................................... II-4
Gambar I1.5 Seperangkat Alat Ekstraksi ........................................................................ II-8
Gambar I1.6 Piknometer ............................................................................................... II-11
Gambar I1.7 Viscometer Ostwald ................................................................................. II-12
Gambar I1.8 Refraktometer ........................................................................................... II-12
Gambar IV.1 Minyak Hasil Ekstraksi Soxhlet dengan Pelarut n-Heksan (300 mL
dan 400 ml) ............................................................................................... IV-1
iv
DAFTAR GRAFIK
Grafik II.1 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Volume
Minyak Kemiri ............................................................................................ IV-3
Grafik II.2 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Densitas
Minyak Kemiri ............................................................................................ IV-4
Grafik II.3 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Viskositas
Minyak Kemiri ............................................................................................ IV-5
Grafik II.4 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Indeks Bias
Minyak Kemiri ............................................................................................ IV-6
Grafik II.5 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Angka
Asam Minyak Kemiri .................................................................................. IV-7
Grafik II.6 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan % FFA
Minyak Kemiri ............................................................................................ IV-8
Grafik II.7 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Rendemen
Minyak Kemiri ............................................................................................ IV-9
v
DAFTAR TABEL
Tabel II.1 Klasifikasi Minyak Nabati ............................................................................. IV-2
Tabel II.2 Kegunaan Minyak Nabati .............................................................................. IV-3
Tabel II.3 Karakteristik Minyak Kemiri ......................................................................... IV-5
Tabel II.4 Karakteristik Minyak Kemiri (SNI 01-4462-1998) ....................................... IV-6
Tabel IV.1 Hasil Analisa Kadar Air pada Kemiri ........................................................... IV-1
Tabel IV.2 Hasil Analisa Minyak Nabati Kemiri ............................................................ IV-1
I-1
BAB I
PENDAHULUAN
I.1 Latar Belakang Masalah
Minyak goreng adalah salah satu kebutuhan pokok masyarakat Indonesia pada
umumnya dalam rangka memenuhi kebutuhan hidup sehari-hari. Minyak goreng yang
dikonsumsi sehari-hari sangat erat kaitannya dengan kesehatan tubuh. Minyak goreng yang
biasa dikonsumsi merupakan jenis minyak nabati. Selain itu minyak nabati saat ini
dikembangkan dalam pembuatan bahan bakar alternatif seperti biodiesel. Dan minyak nabati
merupakan sumber energi yang renewable serta ramah lingkungan.
Tanaman kemiri (Aleurites moluccana Willd) adalah suatu tanaman yang berasal dari
famili Euphorbiceae. Kemiri pada mulanya berasal dari Hawaii kemudian tersebar sampai ke
Polynesia Barat lalu ke Indonesia dan Malaysia. Di Indonesia sendiri, kemiri tersebar ke
berbagai propinsi dan dapat tumbuh dengan baik. Kemudahan kemiri untuk tumbuh di
berbagai tempat membuat produksi kemiri meningkat dari tahun ke tahun sehingga kemiri
menjadi komoditas dalam negeri dan ekspor di Indonesia. Umumnya kemiri diekspor ke
Singapura, Hongkong dan Eropa (Arlene, 2009).
Kandungan minyak dalam biji kemiri tergolong tinggi, yaitu 55 – 66% dari berat
bijinya. Komponen utama penyusun minyak kemiri adalah asam lemak tak jenuh, namun
mengandung juga asam lemak jenuh dengan persentase yang relatif kecil. Minyak kemiri
yang terkandung dalam bijinya juga memiliki banyak manfaat, antara lain bahan pembuat cat,
pernis, sabun, obat, kosmetik, dan bahan bakar (Arlene, 2009).
Dalam dunia perdagangan, minyak kemiri banyak digunakan sebagai minyak
pengering. Berdasarkan pengelompokannya, menurut Ketaren (1986) minyak kemiri termasuk
dalam kelompok minyak lemak. Industri yang menggunakan minyak pengering diantaranya
adalah industri cat, sabun dan kosmetik. Perdagangan kemiri di Indonesia umumnya masih
dalam bentuk biji kemiri dan daging kemiri baik untuk kebutuhan domestik maupun ekspor
(Darmawan, 2012).
I.2 Rumusan Masalah
Rumusan masalah dari percobaan minyak nabati dari kemiri adalah :
1. Bagaimana pengaruh volume pelarut n-heksan (300 mL, 350 mL, 400 mL dan 450
mL) terhadap kualitas minyak nabati dari kemiri?
Bab I Pendahuluan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI, NABATI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI - ITS
I-2
2. Bagaimana perbandingan kualitas minyak nabati dari kemiri (warna, bau, viskositas,
densitas, indeks bias, angka asam, FFA dan rendemen) dengan standar SNI 01-4462-
1998 dan standar mutu dari Ketaren (1986)?
I.3 Tujuan Percobaan
Adapun tujuan percobaan minyak nabati dari kemiri ini antara lain :
1. Mengetahui pengaruh volume pelarut n-heksan (300 mL, 350 mL, 400 mL dan 450
mL) terhadap kualitas minyak nabati dari kemiri.
2. Membandingkan kualitas minyak nabati dari kemiri (warna, bau, viskositas, densitas,
indeks bias, angka asam, FFA dan rendemen) dengan standar SNI 01-4462-1998 dan
standar mutu dari Ketaren (1986).
II-1
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
II.1 Dasar Teori
II.1.1 Minyak
Minyak dan lemak merupakan salah satu dari anggota golongan lipid netral, dimana
minyak dan lemak pasti merupakan anggota lipid. Lipid dapat diklasifikasikan menjadi 4
kelas yaitu lipid netral, fosfatida, spingolipida, dan glikolipid. Minyak memiliki komposisi
dan sifat fisik-kimia yang berbeda-beda. Perbedaan komposisi dan sifat fisik – kimia
disebabkan oleh perbedaan sumber, iklim, keadaan tempat tumbuh dan pengolahan (Ketaren,
1986).
Gambar II.1 Minyak dan Lemak
Lemak dan minyak yang dapat dimakan (edible fat), dihasilkan oleh alam, yang dapat
bersumber dari bahan nabati atau hewani. Dalam tanaman atau hewan, minyak tersebut
berfungsi sebagai sumber cadangan energi. Minyak dan lemak dapat diklasifikasikan
berdasarkan sumbernya, sebagai berikut :
1. Bersumber dari tanaman
a. Biji-bijian palawija : minyak jagung, biji kapas, kacang, rape seed, wijen, kedelai,
bunga matahari
b. Kulit buah tanaman tahunan : minyak zaitun dan kelapa sawit
c. Biji-bijian dari tanaman tahunan : kelapa, coklat, inti sawit, babassu, cohune dan
sejenisnya
2. Bersumber dari hewan
a. Susu hewan peliharaan : lemak susu
b. Daging hewan peliharaan : lemak sapi dan turunannya oleostearin, oleo oil dari
oleo stock, lemak babi dan mutton tallow.
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-2
c. Hasil laut : minyak ikan sardin, menhaden dan sejenisnya, dan minyak ikan paus.
(Ketaren, 1986)
II.1.2 Minyak Nabati
Gambar II.2 Minyak Nabati
Minyak nabati adalah sejenis minyak yang terbuat dari tumbuhan. Adapun perbedaan
umum antara lemak/minyak nabati dan hewani adalah :
1. Lemak hewani mengandung kolesterol sedangkan nabati mengandung fitosterol
2. Kadar asam lemak tidak jenuh dalam lemak hewani lebih kecil dari lemak nabati
3. Lemak hewani mempunyai bilangan Reichert-Meissl lebih besar dan bilangan Polenske
lebih kecil dibanding dengan minyak nabati.
(Ketaren, 1986)
Klasifikasi minyak nabati berdasarkan sifat fisiknya (sifat mengering dan sifat cair)
menurut Ketaren (1986) sebagai berikut :
Tabel II.1 Klasifikasi Minyak Nabati
Kelompok Lemak Jenis Lemak/Minyak
Lemak (berwujud padat) Lemak biji coklat, inti sawit, cohune, babassu, tengkawang,
nutmeg butter, mowvah butter, shea butter
Minyak (berwujud cair)
a. Tidak mengering (non
drying oil)
b. Setengah mengering
(semi drying oil)
c. Mengering
(drying oil)
Minyak zaitun, kelapa, inti zaitun, kacang tanah, almond, inti
alpukat, inti plum, jarak rape, mustard
Minyak dari biji kapas, kapok, jagung, gandum, biji bunga
matahari, croton dan urgen
Minyak kacang kedelai, safflower, argemone, hemp, walnut,
biji poppy, biji karet, perilla, tung, linseed dan candle nut.
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-3
Minyak nabati memiliki berbagai macam kegunaan yang bermanfaat dalam keseharian
maupun dalam bidang industri. Kegunaan minyak nabati menurut Ketaren (1986) adalah
sebagai berikut :
Tabel II.2 Kegunaan Minyak Nabati
Jenis Lemak/Minyak Negara Penghasil Kegunaan
Minyak Kelapa Brazil dan negara-negara tropis Sabun, minyak goreng
Inti sawit dan minyak sawit Afrika Barat, Malaysia dan
Indonesia
Bahan pangan
Coklat Indonesia, Afrika Barat,
Amerika Tengah dan Selatan
Kembang gula
Lemak pala Indonesia Farmasi
Olive Siria, Australia, Afrika Selatan,
California
Bahan pangan, minyak
pelumas, farmasi sabun
Kacang Tanah Indonesia, Afrika Barat, Cina,
Amerika Serikat, Amerika
Selatan
Bahan pangan dan sabun
Biji Jarak Indonesia, Amerika Serikat,
Mediterania
Farmasi, minyak pelumas
Biji kapok Daerah tropis di Asia, Afrika
dan Amerika
Bahan pangan, sabun
Wijen Indonesia, Asia Timur, Afrika
Barat
Bahan pangan, minyak,
pelumas, sabun
Jagung Indonesia, Amerika Serikat,
Argentina
Bahan pangan, sabun
II.1.4 Kemiri
Gambar II.3 Kemiri
Tanaman kemiri (Aleurites moluccana Willd) adalah suatu tanaman yang berasal dari
famili Euphorbiceae. Kemiri pada mulanya berasal dari Hawai kemudian tersebar sampai ke
Polynesia Barat lalu ke Indonesia dan Malaysia. Di Indonesia sendiri, kemiri tersebar ke
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-4
berbagai propinsi dan dapat tumbuh dengan baik. Kemudahan kemiri untuk tumbuh di
berbagai tempat membuat produksi kemiri meningkat dari tahun ke tahun sehingga kemiri
menjadi komoditas dalam negeri dan ekspor di Indonesia. Umumnya kemiri diekspor ke
Singapura, Hongkong dan Eropa (Arlene, 2009).
Di kalangan masyarakat Hawai, kemiri dikenal sebagai candlenut karena fungsinya
sebagai bahan penerangan. Kegunaan kemiri sangat beragam. Bagian tanaman kemiri dapat
dimanfaatkan untuk keperluan manusia. Batang kayunya digunakan sebagai bahan pembuat
pulp dan batang korek, daunnya dapat digunakan sebagai obat tradisonal, bijinya biasa
digunakan sebagai bumbu masak, sedangkan tempurung bijinya digunakan untuk obat
nyamuk bakar dan arang (Arlene, 2009).
Gambar II.4 Penampangan Buah Kemiri
Buah kemiri terdiri dari kulit luar (outer bulk skin) yang merupakan bagian paling luar
(berwarna hijau atau coklat tua waktu panen); kulit biji kemiri berwarna coklat kehitaman dan
bagian yang paling dalam merupakan biji kemiri yang berwarna kuning pucat (Estrada, 2007).
Biji kemiri tidak dapat langsung dimakan mentah karena beracun, yang disebabkan
oleh toxalbumin. Persenyawaaan toxalbumin dapat dihilangkan dengan cara pemanasan dan
dapat dinetralkan dengan penambahan bumbu seperti garam, merica, dan terasi. Nilai kalori
yang terkandung dalam biji kemiri adalah sebesar 626 kal/100 gram biji kemiri (Estrada,
2007).
Kandungan minyak dalam biji kemiri tergolong tinggi, yaitu 55 – 66% dari berat
bijinya. Komponen utama penyusun minyak kemiri adalah asam lemak tak jenuh, namun
mengandung juga asam lemak jenuh dengan persentase yang relatif kecil. Minyak kemiri
yang terkandung dalam bijinya juga memiliki banyak manfaat, antara lain bahan pembuat cat,
pernis, sabun, obat, kosmetik, dan bahan bakar (Arlene, 2009).
Mula-mula minyak kemiri dipakai sebagai pengganti linseed oil, yaitu minyak yang
dapat digunakan sebagai cat dan pernis, karena mempunyai sifat yang lebih baik dari linseed
oil. Minyak kemiri mempunyai sifat lebih mudah menguap dibanding dengan linseed oil,
sehingga minyak kemiri termasuk golongan minyak yang mudah menguap (Ketaren, 1986).
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-5
Minyak kemiri merupakan semi drying oil, berbentuk cair pada suhu kamar, berbentuk
padat pada suhu -15ºC dan lebih cepat mengering di udara terbuka dibandingkan dengan
linseed oil. Oleh karena itu minyak kemiri dapat digunakan sebagai minyak pengering dalam
industri cat dan pernis (Estrada, 2007).
Komposisi Kimia Biji dan Minyak Kemiri
Biji Kemiri
Setiap 100 gram daging biji kemiri mengandung 636 kalori, 19 gram protein, 63
gram lemak, 8 gram karbohidrat, 80 mg kalsium, 200 mg fosfor, 2 mg besi, 0,06 mg
vitamin B dan 7 gram air.
Minyak Kemiri
Bagian buah (biji) mengandung minyak sebesar 55-65 persen, dan kadar minyak
dalam tempurung sebesar 60 persen.
Asam lemak yang terkandung dalam minyak terdiri dari 55 persen asam palmitat;
6,7 persen stearat; 10-5 persen oleat; 48,5 persen linoleat dan 28,5 persen linolenat.
Asam lemak palmitat dan stearat termasuk golongan asam lemak jenuh; sedangkan
asam oleat, linoleat dan linolenat termasuk golongan asam lemak tidak jenuh.
(Ketaren, 1986)
Sifat Fisik dan Kimia
Sifat fisik dan kimia minyak kemiri menurut Ketaren (1986) adalah sebagai berikut :
Tabel II.3 Karakteristik Minyak Kemiri
Karakteristik Nilai
Bilangan penyabunan
Bilangan asam
Bilangan Iod
Bilangan thiocyanogen
Bilangan hidroksil
Bilangan Reichert Meissl
Bilangan Polenske
Indeks bias pada 25oC
Komponen tidak tersabunkan
Bobot jenis pada 15oC
188 – 202
6,3 – 8
136 – 167
97 – 107
Tidak ada
0,1 – 0,8
Tidak ada
1,473 – 1,479
0,3 – 1 %
0,924 – 0,929 gr/ml
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-6
Sedangkan, sifat kimiawi dan fisis dari minyak kemiri menurut SNI 01-4462-1998
adalah sebagai berikut :
Tabel II.4 Karakteristik Minyak Kemiri (SNI 01-4462-1998)
Parameter Persyaratan
FFA (%)
Bilangan Iodine (gr I2/100 gram sampel)
Bilangan penyabunan (mg KOH/g sampel)
Warna
Densitas (gr/cm3)
Indeks Bias
0,10 – 1,50
136 – 167
184 – 202
Normal
0,9240 – 0,9290
1,4730 – 1,4790
Daya guna Minyak dan Buah Kemiri
Daging buah kemiri digunakan sebagai bumbu dalam jumlah yang relatif kecil.
Minyak kemiri tidak dapat dicerna karena bersifat laksatif dan biasanya digunakan sebagai
bahan dasar cat atau pernis, tinta cetak dan pembuatan sabun atau sebagai pengawet kayu. Di
Filiphina minyak ini sudah lama dikenal dan digunakan untuk melapisi bagian dasar perahu,
agar tahan terhadap korosif akibat air laut. Minyak kemiri dapat digunakan sebagai minyak
rambut dan di Pulau Jawa sebagai bahan pembatik, dan juga untuk penerangan (Ketaren,
1986).
II.1.5 Pengambilan Minyak Nabati
Menurut Estrada (2007), proses pengambilan minyak kemiri dilakukan dengan dua
metode yaitu pengepresan dan ekstraksi.
a. Pengepresan
Pengepresan umumnya dilakukan untuk mengekstrak komponen-komponen dari
bahan-bahan biologis seperti tanaman. Komponen - komponen biologi tersebut terletak di
dalam struktur sel-sel tumbuhan, sehingga sel-sel tersebut perlu dirusak agar dapat diambil
komponen yang diinginkan. Salah satu cara pengambilan minyak atau lemak terutama yang
berasal dari biji-bijian pada tumbuh-tumbuhan adalah dengan pengepresan mekanis. Cara ini
dilakukan untuk mengambil kandungan minyak yang kadarnya berkisar antara 30-70%.
Dua cara umum dalam pengepresan mekanis, yaitu :
1. Hydraulic pressing (pengepresan hidrolis), di mana bahan di-press dengan tekanan
sekitar 2000 psi tanpa menggunakan media pemanas sehingga cara ini sering juga disebut
sebagai cold pressing.
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-7
2. Expeller pressing (pengepresan berulir) dimana untuk mengambil minyak atau lemak
perlu dilakukan proses pemasakan atau tempering terlebih dahulu pada suhu sekitar
115,5°C dan tekanan 15000– 20000 psi.
Banyaknya minyak atau lemak yang diperoleh dari pengepresan mekanis tergantung
pada :
Ukuran partikel
Untuk biji yang berukuran relatif besar harus dikecilkan agar mudah dibentuk menjadi
flake sehingga dapat mudah di-press dan akhirnya meningkatkan yield minyak.
Moisture content
Moisture content bahan berpengaruh secara signifikan terhadap yield minyak hasil
pengepresan. Moisture content optimum masing-masing bahan untuk mencapai yield
tinggi bervariasi, misalnya untuk biji bunga matahari, moisture content optimum
adalah 6%, kedelai berkisar 9,5-10% dan untuk conophor nut berkisar 8-10%.
Suhu dan waktu pemanasan.
Suhu dan waktu pemanasan mempengaruhi yield, karena dengan pemanasan ini dapat
memecah sel tumbuhan dan dapat juga mengkoagulasi protein yang ada dalam biji,
sehingga viskositas minyak turun dan akan mempercepat aliran minyak ke luar. Suhu
dan waktu pemanasan yang dibutuhkan tergantung pada jenis biji tumbuhan, misalnya
pada biji kedelai pada suhu 65oC. Pada suhu yang tinggi dan waktu lama mungkin
akan memberi efek negatif pada kualitas cake oil dan minyak hasil pengepresan.
Tekanan
Secara umum yield berbanding lurus dengan akar tekanan yang digunakan dan
akhirnya konstan. Biji bunga matahari membutuhkan tekanan ≥ 15 MPa. Untuk
pengepresan yang lama akan mengakibatkan kualitas minyak turun, karena
mempercepat terjadinya ketengikan.
b. Ekstraksi
Ekstraksi padat–cair atau leaching merupakan kontak antara fase padat dan fase cair di
mana solut berdifusi dari fase padat ke fase cair, sehingga komponen-komponen solut dalam
padatan dapat dipisahkan. Kegunaan proses leaching dalam industri antara lain untuk
memproduksi minyak kacang, minyak tumbuh-tumbuhan dengan menggunakan pelarut
organik seperti acetone dan heksan. Selain itu untuk mengambil lemak hewan dapat dilakukan
dengan cara rendering yaitu menghancurkan jaringan tubuh seperti lemak, tulang serta
jaringan internal lainnya melalui pemanasan untuk menghilangkan kandungan airnya.
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-8
Gambar II.5 Seperangkat Alat Ekstraksi
Ekstraksi dengan menggunakan pelarut pada prinsipnya adalah melarutkan minyak
dalam bahan ke dalam pelarut organik yang sesuai/selektif. Mekanisme yang terjadi pada
proses leaching adalah sebagai berikut:
1. Perpindahan pelarut ke permukaan padatan;
2. Pelarut berdifusi kedalam padatan;
3. Solut larut ke dalam pelarut;
4. Solut berdifusi melalui campuran pelarut dan zat padat ke permukaan partikel;
5. Perpindahan solut ke larutan bulk
Waktu ekstraksi harus cukup agar pelarut dapat melarutkan solut sampai mencapai
kesetimbangan. Pada ekstraksi biji-bijian, efisiensi proses leaching tergantung pada kontak
antara pelarut dan padatan yang mengandung solut yang akan dipisahkan. Kecepatan leaching
menunjukkan besarnya laju perpindahan solut dari satu fase ke fase lain. Kecepatan leaching
tergantung pada :
Ukuran partikel
Kecepatan transfer massa berbanding lurus dengan luas permukaan partikel partikel.
Oleh karena itu semakin kecil ukuran partikel menyebabkan luas permukaan partikel
semakin besar, sehingga pelarut yang berdifusi bertambah banyak.
Jenis pelarut
Pelarut yang dipilih harus selektif untuk pemisahan solut yang bersangkutan dan
viskositasnya rendah supaya lebih mudah tersirkulasi.
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-9
Suhu
Koefisien difusi dalam partikel akan naik dengan kenaikan suhu, sehingga kecepatan
leaching bertambah.
Kecepatan aliran pelarut
Dengan kecepatan aliran pelarut yang tinggi dapat mengurangi konsentrasi pada
boundary layer permukaan partikel yang menyebabkan laju ekstraksi dapat bertambah.
Pelarut yang digunakan harus memenuhi syarat sebagai berikut :
- Dapat melarutkan zat seperti minyak, lemak, asam lemak dan lain-lain dengan cepat dan
sempurna serta sedikit melarutkan bahan seperti lilin, pigmen dan senyawa albumin;
- Mempunyai titik didih yang cukup rendah agar mudah diuapkan namun titik didih pelarut
tidak boleh terlalu rendah, karena hal ini mengakibatkan hilangnya sebagian pelarut akibat
penguapan;
- Pelarut tidak dapat larut dalam air karena sifat pelarut yang non-polar;
- Bersifat inert sehingga tidak bereaksi dengan komponen minyak;
- Harga murah, tidak mudah terbakar dan tidak beracun.
Didasarkan persyaratan di atas, maka pelarut yang digunakan yaitu normal-heksan (n-
heksan). Normal-heksan merupakan suatu senyawa yang bersifat sangat non-polar dan inert
sehingga sering digunakan sebagai pelarut dalam proses ekstraksi. Sifat fisis dan kimiawi dari
n-heksan, sebagai berikut :
Rumus kimia : CH3(CH2)4CH3
Berat molekul : 86,18 gr/gmol
Densitas : 0,6548 g/ml
Titk beku : - 95 °C
Titik didih : 69 °C
II.1.6 Sifat Fisika dan Kimia Minyak
Sifat fisika dari minyak, yaitu :
Warna
Zat warna dalam minyak terdiri dari 2 yaitu zat warna alamiah dan warna dari hasil
degradasi zat warna alamiah.
a. Zat warna alamiah (Natural Coloring Matter)
Zat warna yang termasuk golongan ini terdapat secara alamiah di dalam bahan yang
mengandung minyak dan ikut terekstrak bersama minyak pada proses ekstraksi. Zat
warna tersebut antara lain terdiri dari α dan β karoten, xanthofil, klorofil dan
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-10
anthosyanin. Zat warna ini menyebabkan minyak berwarna kuning, kuning
kecoklatan, kehijau-hijauan dan kemerah-merahan.
b. Warna Akibat Oksida dan Degradasi Komponen Kimia
Warna gelap, disebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol (vitamin E).
Jika minyak bersumber dari tanaman hijau, maka zat klorofil yang berwarna
hijau turut terekstrak bersama minyak dan klorofil tersebut sulit dipisahkan dari
minyak. Selain itu warna gelap juga dapat terjadi selama proses dan
penyimpanan, yang disebabkan oleh beberapa faktor yaitu suhu pemanasan yang
terlalu tinggi; pengepresan dalam tekanan dan suhu tinggi; ekstraksi minyak
dengan menggunakan pelarut organik campuran tertentu, misal petroleum-
benzena; logam Fe, Cu dan Mn; oksidasi terhadap fraksi tidak tersabunkan.
Warna cokelat, biasanya hanya terdapat pada minyak atau lemak yang berasal
dari bahan yang trlah busuk atau memar.
Odor dan Flavor
Odor dan flavor pada minyak atau lemak selain terdapat secara alami, juga
terjadi karena pembentukan asam-asam yang berantai sangat pendek sebagai hasil
penguraian pada kerusakan minyak atau lemak. Akan tetapi pada umumnya odor dan
flavor ini disebabkan oleh komponen bukan minyak. Sebagai contoh, bau khas dari
minyak kelapa sawit dikarenakan terdapatnya beta ionone, sedangkan bau khas yang
dari minyak kelapa ditimbulkan oleh nonyl methylketon.
Kelarutan
Suatu zat dapat larut dalam pelarut jika mempunya nilai polaritas yang sama,
yaitu zat polar larut dalam pelarut bersifat polar dan tidak larut dalam pelarut non
polar. Minyak dan lemak tidak larut dalam air, kecuali minyak jarak. Minyak dan
lemak hanya sedikit larut dalam alkohol, tapi akan melarut sempurna dalam etil,
karbon disulfida dan pelarut-pelarut halogen.
Bobot Jenis (Densitas)
Bobot jenis dari minyak dan lemak biasanya ditentukan pada temperatur 25oC,
kaan tetapi dalam hal ini dianggap penting juga untuk diukur pada temperatur 40oC
atau 60oC untuk lemak yang titik cairnya tinggi.
Indeks Bias
Indeks bias adalah derajat penyimpanan dari cahaya yang dilewatkan pada suatu
medium yang cerah. Indeks bias tersebut pada minyak dan lemak dipakai pada
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-11
pengenalan unsur-kimia dan untuk pengujian kemurnian minyak. Indeks bias ini akan
meningkat pada minyak atau lemak dengan rantai rangkap.
(Ketaren, 1986)
Sifat kimia minyak
Pada umumnya asam lemak jenuh dari minyak (mempunyai rantai lurus
monokarboksilat dengan jumlah atom karbon yang genap). Reaksi yang penting pada minyak
dan lemak adalah reaksi hidrolisa, oksidasi dan hodrogenasi (Ketaren, 1986).
II.1.7 Pengujian Minyak atau Lemak
a. Rendemen / Kadar Minyak
Penentuan kadar minyak atau lemak sesuatu bahan dapat dilakukan dengan
menggunakan soxhlet apparatus. Cara ini dapat juga digunakan untuk ekstraksi
minyak dari suatu bahan yang mengandung minyak. Dalam penentuan kadar
minyak atau lemak, contoh yang akan diuji harus cukup kering.
Rendemen (%) = massa minyak yang didapatkan
massa sampel x 100%
(Ketaren, 1986)
b. Densitas
Bobot jenis merupakan perbandingan berat dari suatu volume contoh pada suhu
25oC dengan berat air pada volume dan suhu yang sama. Cara ini dapat digunakan
untuk semua jenis minyak dan lemak yang dicairkan. Alat yang digunakan untuk
penentuan ini adalah piknometer.
Gambar II.6. Piknometer
(Ketaren, 1986)
c. Viskositas
Viskositas merupakan ukuran kekentalan fluida yang menyatakan besar
kecilnya gesekan di dalam fluida. Makin besar viskositas suatu fluida, maka makin
sulit suatu fluida mengalir dan makin sulit suatu benda bergerak di dalam fluida
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-12
tersebut. Di dalam zat cair, viskositas dihasilkan oleh gaya kohesi antara molekul
zat cair. Sedangkan dalam gas, viskositas timbul sebagai akibat tumbukan antara
molekul gas. Viskositas zat cair dapat ditentukan secara kuantitatif dengan besaran
yang disebut koefisien viskositas
Gambar II.7 Viscometer Ostwald
(Audina, 2008)
d. Indeks Bias
Indeks bias dari suatu zat ialah perbandingan dari sinus sudut sinar jatuh dan
sinus sudut sinar pantul dari cahaya yang melalui suatu zat. Refraksi atau
pembiasan ini disebabkan adanya interaksi antara gaya elektrostatik dan gaya
elektromagnetik dari atom-atom didalam molekul cairan.
Semakin panjang rantai karbon dan semakin banyak ikatan rangkap indeks bias
akan bertambah besar. Indeks bias dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti kadar
lemak bebas, proses oksidasi dan suhu.
Gambar II.4. Refraktometer
(Ketaren,1986)
e. Bilangan Asam
Bilangan asam adalah jumlah miligram KOH 0,1 N yang dibutuhkan untuk
menetralkan asam lemak bebas dari satu gram minyak. Perhitungan bilangan asam
adalah sebagai berikut :
Bilangan Asam = A x N x BM KOH
G
Bab II Tinjauan Pustaka
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
II-13
Keterangan :
A = Jumlah ml KOH untuk Titrasi
N = Normalitas larutan KOH
G = Bobot contoh (gram)
(Ketaren, 1986)
f. FFA (Free Fatty Acid)
Kadar asam-asam lemak bebas yang terkandung dalam minyak atau lemak
dihitung dengan rumus berikut :
Kadar Asam (FFA) = A x N x M
10 G %
Keterangan :
A = Jumlah ml KOH untuk Titrasi
N = Normalitas larutan KOH
G = Bobot contoh (gram)
M = Bobot molekul asam lemak
(Ketaren, 1986)
g. Bilangan Penyabunan
Penyabunan adalah proses pemutusan lemak netral menjadi gliserol dan asam
lemak dengan adanya alkali. Bilangan penyabunan adalah jumlah miligram KOH
yang diperlukan untuk menyabunkan satu gram minyak atau lemak (Ketaren, 1986).
h. Bilangan Iod
Bilangan iod adalah jumlah gram iod yang dapat diikat oleh 100 gram lemak.
Ikatan rangkap yang terdapat dalam asam lemak yang tidak jenuh akan beraksi
dengan senyawa iod. Bilangan iod dapat menyatakan derajat ketidakjenuhan dari
minyak (Ketaren, 1986).
i. Bilangan Ester
Bilangan ester adalah jumlah asam organik yang bersenyawa sebagai ester dan
mempunyai hubungan dengan bilangan asam dan bilangan penyabunan. Bilangan
ester dapat dihitung sebagai selisih antara bilangan penyabunan dan bilangan asam
(Ketaren,1986).
j. Bilangan Peroksida
Bilangan peroksida adalah nilai terpenting untuk menentukan derajat kerusakan
pada minyak atau lemak. Bilangan peroksida sangat penting untuk menentukan
tingkat kerusakan pada minyak (Ketaren, 1986).
III-1
BAB III
METODOLOGI PERCOBAAN
III.1 Variabel Percobaan
- Variabel Bebas : Volume pelarut n-heksan 300 mL, 350 mL, 400 mL dan 450
mL
- Variabel Kontrol : Berat kemiri 100 gram, suhu pemanasan (60-70oC), jenis
pelarut n-heksan, jumlah siklus pada ekstraksi (8)
- Variabel Terikat : Kualitas minyak kemiri
III.2 Bahan yang Digunakan
1. Aquades
2. Indikator PP
3. Kemiri
4. NaOH 0,1 N
5. N-heksan
III.3 Alat yang Digunakan
1. Beaker Glass
2. Buret Statif, dan klem holder
3. Erlenmeyer
4. Gelas Ukur
5. Labu Ukur
6. Perangkat destilasi
7. Perangkat ekstraksi soxhlet
8. Piknometer
9. Pipet tetes
10. Refraktometer
11. Stopwatch
12. Termometer
13. Timbangan elektrik
14. Viscometer Ostwald
Bab III Metodologi Percobaan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
III-2
III.4 Prosedur Percobaan
III.4.1 Tahap Persiapan Bahan (Pre-treatment)
1. Menimbang kemiri sebanyak 600 gram
2. Membersihkan kemiri
3. Mengeringkan kemiri dengan bantuan sinar matahari selama 5,5 jam
4. Mengecilkan partikel-partikel kemiri dengan menggunakan tumbukan
III.4.2 Tahap Percobaan dengan Metode Ekstraksi
1. Membungkus 100 gram kemiri dengan kertas saring
2. Memasukkan kemiri tersebut ke dalam tabung ekstraksi soxhlet
3. Mengalirkan air pendingin ke kondensor
4. Memasukkan pelarut n-heksan sebanyak 300 mL ke dalam labu ekstraksi
5. Memasang tabung ekstraksi soxhlet pada alat ekstraksi soxhlet dengan solvent n-
heksan
6. Menyalakan heater dan mengondisikan suhu solvent pada suhu 60-70o C
7. Melakukan proses ekstraksi hingga mencapai siklus sebanyak 8
8. Mengulangi langkah 1-7 pada variabel pelarut 350 mL, 400 mL dan 450 mL
III.4.3 Tahap Percobaan dengan Metode Destilasi
1. Memindahkan campuran n-heksan dan minyak kemiri ke dalam labu destilasi
2. Melakukan destilasi untuk mendapatkan minyak kemiri pada suhu 60-70o C
3. Melakukan proses destilasi hingga pelarut n-heksan tidak menetes lagi pada destilat
4. Mengulangi langkah 1-3 pada variabel pelarut 350 mL, 400 mL dan 450 mL
III.4.4 Tahap Analisa
III.4.4.1 Analisa densitas
1. Menimbang piknometer kosong dan mencatat hasilnya
2. Memasukkan minyak ke dalam piknometer
3. Menimbang minyak yang telah dimasukkan ke dalam piknometer dan mencatat
hasilnya
4. Menghitung densitas dengan rumus :
pikno volume
kosong piknoberat - isi piknoberat
III.4.4.2 Analisa Viskositas
1. Memasukkan 3 mL aquades ke dalam Viscometer Oswald serta mencatat
suhunya menggunakan termometer
2. Mencatat waktu penurunan aquades dari batas tara atas dengan batas tara bawah
Bab III Metodologi Percobaan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
III-3
3. Memasukkan 3 mL minyak ke dalam Viscometer Oswald mencatat suhunya
menggunakan termometer
4. Mencatat waktu penurunan minyak dari batas tara atas dengan batas tara bawah
5. Menghitung viskositas dengan rumus :
22
11
2
1
txρ
txρ
μ
μ
Keterangan :
1μ = viskositas aquades pada suhu ToC (cP)
2μ = viskositas minyak pada suhu ToC (cP)
1ρ = densitas aquades pada suhu ToC (gram/mL)
2ρ = densitas minyak pada suhu ToC (gram/mL)
1t = waktu aquades (detik)
2t = waktu minyak (detik)
III.4.4.3 Analisa Indeks Bias
1. Menyiapkan refraktometer
2. Melihat indeks bias air untuk kalibrasi
3. Melihat indeks bias minyak setelah garis mendekati warna coklat gelap
III.4.4.4 Analisa Angka Asam dan FFA
1. Membuat larutan NaOH 0,1 N
2. Mengambil minyak sebanyak 5 gram
3. Melarutkan minyak tersebut dengan larutan alkohol 96% sebanyak 25 mL
4. Menambahkan indikator PP 3 tetes kemudian dititrasi hingga berwarna merah
jambu
5. Menghitung jumlah miligram NaOH yang digunakan untuk menetralkan asam
lemak bebas dalam 1 gram minyak atau lemak
sampelminyak berat
40 x NaOH N x NaOH V)( AsamBilangan value acid
%sampelminyak berat x 10
282 x NaOH N x NaOH VFFA %
III.4.4.5 Menghitung rendemen
Menghitung rendemen dengan menggunakan rumus :
% 100diolah sebelumbahan jumlah
dihasilkan yangminyak jumlah (%)Rendemen
Bab III Metodologi Percobaan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
III-4
III.4.4.5 Menghitung Kadar Air Sampel
Menghitung kadar air sampel kemiri dengan menggunakan rumus :
% 100oven di sebelum Massa
oven disetelah massa -oven di sebelum Massa(%)air Kadar
III.5 Gambar Rangkaian Percobaan
Tahapan Pre-treatment Tahapan Ekstraksi
Tahapan Destilasi Hasil Minyak setelah Destilasi
Bab III Metodologi Percobaan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
III-5
Hasil Minyak yang akan Dianalisa Analisa Densitas dengan Piknometer
Pengukuran Viskositas Pengukuran Indeks Bias Analisa Angka
Asam dan FFA
Menganalisa Bau dan Warna Minyak
IV-1
BAB IV
HASIL PERCOBAAN DAN PEMBAHASAN
IV.1 Hasil Percobaan
Berikut ini merupakan gambar hasil percobaan minyak nabati dengan kemiri
dengan variabel volume pelarut n-heksan.
Gambar IV.1 Minyak Hasil Ekstraksi Soxhlet dengan Pelarut n-Heksan (300 mL dan 400 mL)
Berikut merupakan hasil analisa parameter-parameter minyak nabati berdasarkan
densitas, viskositas, indeks bias, angka asam, kadar air, serta rendemen :
Tabel IV.1 Hasil Analisa Kadar Air pada Kemiri
Keterangan Kadar Air
Kadar air kemiri sebelum ditumbuk 4,8 %
Kadar air kemiri setelah ditumbuk 0,402 %
Tabel IV.2 Hasil Analisa Minyak Nabati Kemiri
Parameter
Volume Pelarut n-Heksan (mL) SNI 01-
4462-
1998
Ketaren
(1986) 300 mL 350 mL 400 mL 450 mL
Volume (mL) 40 44,63 58 43,19 - -
Bau Seperti
kemiri
Seperti
kemiri Seperti kemiri
Seperti
kemiri - -
Warna Kuning
bening
Kuning
bening Kuning bening
Kuning
bening
Normal
(kuning
bening)
-
Densitas (g/mL) 0,95 0,95 0,93 0,94 0,9240 –
0,9290
0,924 –
0,929
Viskositas (cP) 4,1968 3,7322 3,8317 3,4524 - -
Indeks Bias 1,478 1,475 1,474 1,474 1,4730 –
1,4790
1,473 –
1,479
Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
IV-2
Angka Asam 1,52 2,76 1,84 2,44 - 6,3 – 8
FFA (%) 1,0716 1,9458 1,2972 1,7202 0,10 –
1,50 -
Rendemen (%) 38 42,4 53,94 40,6 - 55-65
IV.2 Pembahasan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk mengetahui pengaruh volume pelarut n-
heksan (300 mL, 350 mL, 400 mL dan 450 mL) terhadap kualitas minyak nabati dari
kemiri dan membandingkan kualitas minyak nabati dari kemiri (warna, bau, viskositas,
densitas, indeks bias, angka asam, FFA dan rendemen) dengan standar SNI 01-4462-1998
dan standar mutu dari Ketaren (1986).
Variabel dari percobaan ini adalah jumlah pelarut yang digunakan dalam proses
ekstraksi minyak yaitu pelarut n-heksan dengan volume 300 mL, 350 mL, 400 mL dan 450
mL. Proses pembuatan minyak kemiri terbagi menjadi 4 tahapan yaitu tahapan pre-
treatment dimana kemiri yang akan diekstrak terlebih dahulu dikurangi kadar airnya dan
ditumbuk untuk mendapatkan partikel kecil kemiri. Kemudian melakukan tahapan
ekstraksi dengan cara melakukan ekstraksi menggunakan soxhlet dimana menggunakan
pelarut n-heksan dengan variabel pelarut n-heksan sebesar 300 mL, 350 mL, 400 mL dan
450 mL. Lalu tahapan destilasi, tahapan ini bertujuan untuk memisahkan minyak dengan
pelarut sehingga didapatkan minyak kemiri. Setelah mendapatkan hasil minyak kemiri
kemudian melakukan tahapan analisa untuk mengetahui karakteristik dari minyak tersebut
dan membandingkannya dengan literatur atau SNI.
IV.2.1 Mutu Minyak Kemiri
Untuk mengetahui mutu dari suatu minyak nabati dapat diketahui dari sifak fisik
dan kimianya. Karakteristik minyak nabati dapat di ketahui dengan beberapa uji yang
dapat dilakukan, yaitu bau, warna, berat jenis (densitas), indeks bias, angka asam, FFA,
viskositas, rendemen.
Berikut analisa – analisa yang digunakan untuk mengetahui karakteristik minyak kemiri :
1. Volume
Berdasarkan Tabel IV.2, volume yang didapatkan pada minyak kemiri dengan
pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut yaitu sebesar 40
mL; 44,63 mL; 58 mL dan 43,19 mL.
Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
IV-3
Kemudian dari hasil percobaan minyak nabati ini, didapatkan sebuah grafik
hubungan antara jumlah volume pelarut dengan volume minyak yang dihasilkan
sebagai berikut :
Grafik IV.1 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Volume Minyak
Kemiri
Dari Grafik IV.1 didapatkan hubungan antara jumlah volume pelarut n-heksan
dengan volume minyak yang dihasilkan dalam proses ekstraksi adalah semakin
meningkat, hal ini sesuai dengan literatur menurut Arlene (2009) yang menyebutkan
bahwa apabila semakin besar volume pelarut yang digunakan maka rendemen atau
yield minyak yang didapatkan semakin besar. Namun pada volume pelarut 450 mL
volume minyak yang dihasilkan menurun, hal ini disebabkan oleh pada saat ekstraksi
terjadi kebocoran pada alat ekstraksi sehingga pelarut dapat menguap dan volume
pelarut berkurang sehingga hasil minyak yang dihasilkan kurang maksimal.
Volume minyak yang dihasilkan tertinggi sebesar 58 mL dengan menggunakan
pelarut 400 mL, sedangkan volume minyak terendah adalah 40 mL dengan
menggunakan volume pelarut 300 mL.
2. Bau dan Warna
Berdasarkan Tabel IV.2, didapatkan minyak kemiri berwarna kuning bening
dengan bau aroma kemiri. Hasil sesuai dengan literatur SNI 01-4462-1998 yang
menyebutkan warna dan bau minyak kemiri kuning bening dan beraroma kemiri.
3. Densitas (Berat Jenis)
Berdasarkan Tabel IV.2, densitas (berat jenis) dari minyak kemiri dengan pelarut
n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut yaitu sebesar 0,95
35
40
45
50
55
60
250 300 350 400 450 500
Vo
lum
e m
iny
ak
(m
L)
Volume Pelarut (mL)
Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
IV-4
gr/mL; 0,95 gr/mL; 0,93 gr/mL dan 0,94 gr/mL. Hasil ini tidak sesuai dengan SNI 01-
4462-1998 dan Ketaren (1986) yang menyatakan bahwa berat jenis minyak kemiri
sebesar 0,9240-0,9290 gr/mL. Hal ini dapat terjadi karena pada saat proses pemisahan
minyak dan pelarut yang kurang maksimal sehingga minyak masih banyak
mengandung pelarut sehingga mengakibatkan densitas tidak sesuai dengan SNI.
Menurut Michael (1951) dalam Dewi (1991), berat jenis minyak dipengaruhi oleh
derajat ketidakjenuhan minyak dan berat molekul (BM) rata-rata asam lemak
penyusunnya. Berat jenis minyak naik dengan naiknya derajat ketidakjenuhan minyak,
tetapi turun apabila BM rata-rata asam lemak penyusunnya naik.
Kemudian dari hasil percobaan minyak nabati ini, didapatkan sebuah grafik
hubungan antara jumlah volume pelarut dengan densitas minyak yang dihasilkan
sebagai berikut :
.
Grafik IV.2 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Densitas
Minyak Kemiri
Berdasarkan Grafik IV.2, telah didapatkan grafik yang fluktuatif. Dimana nilai
densitas minyak tertinggi adalah 0,95 gram/mL dengan menggunakan pelarut 300 mL
dan 350 mL, sedangkan nilai densitas terendah adalah 0,93 gram/mL dengan
menggunakan volume pelarut 400 mL.
4. Viskositas
Berdasarkan Tabel IV.2, viskositas yang didapatkan pada minyak kemiri dengan
pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut yaitu sebesar
4,1968 cP; 3,7322 cP; 3,8317 cP dan 3,4524 cP.
0,925
0,93
0,935
0,94
0,945
0,95
0,955
250 300 350 400 450 500
Den
sita
s (g
ram
/mL
)
Volume Pelarut (mL)
Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
IV-5
Kemudian dari hasil percobaan minyak nabati ini, didapatkan sebuah grafik
hubungan antara jumlah volume pelarut dengan viskositas minyak yang dihasilkan
sebagai berikut :
.
Grafik IV.3 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Viskositas
Minyak Kemiri
Berdasarkan Grafik IV.3, telah didapatkan grafik yang fluktuatif. Dimana nilai
viskositas minyak tertinggi adalah 4,1968 cP dengan menggunakan pelarut 300 mL,
sedangkan nilai viskositas terendah adalah 3,4524 cP dengan menggunakan volume
pelarut 450 mL.
5. Indeks Bias
Berdasarkan Tabel IV.2, indeks bias minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300
mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut adalah 1,478; 1,475; 1,474 dan 1,474.
Hasil ini sesuai dengan SNI 01-4462-1998 dan Ketaren (1986) yang menyatakan
bahwa indeks bias minyak kemiri sebesar 1,4730-1,4790.
Kemudian dari hasil percobaan minyak nabati ini, didapatkan sebuah grafik
hubungan antara jumlah volume pelarut dengan indeks bias minyak yang dihasilkan
sebagai berikut :
3,4
3,5
3,6
3,7
3,8
3,9
4
4,1
4,2
4,3
250 300 350 400 450 500
Vis
ko
sita
s (c
P)
Volume Pelarut (mL)
Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
IV-6
.
Grafik IV.4 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Indeks Bias
Minyak Kemiri
Berdasarkan Grafik IV.4, telah didapatkan grafik yang semakin menurun. Dimana
nilai indeks bias minyak tertinggi adalah 1,478 dengan menggunakan pelarut 300 mL,
sedangkan nilai indeks bias terendah adalah 1,474 dengan menggunakan volume
pelarut 400 dan 450 mL.
6. Angka Asam
Berdasarkan Tabel IV.2, nilai angka asam minyak kemiri dengan pelarut n-heksan
300 mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut adalah 1,52; 2,76; 1,84 dan 2,44.
Hasil ini tidak sesuai dengan literatur menurut Ketaren (1986) yang menyatakan
bahwa angka asam minyak kemiri sebesar 6,3-8. Hal ini disebabkan oleh beberapa hal
diantaranya yaitu proses analisa angka asam dilakukan kurang akurat dalam proses
titrasi, waktu analisa yang dilakukan sehari setelah mendapatkan minyak dari hasil
destilasi sehingga minyak mengalami oksidasi yang menyebabkan nilai angka asam
meningkat, serta kandungan minyak yang dihasilkan masih bercampur dengan pelarut.
Menurut Ketaren (1986) bahan pangan yang mengandung asam lemak bebas lebih
besar dari 0,2% dari berat bahan pangan, akan mengakibatkan aroma yang tidak
diinginkan dan dapat meracuni tubuh.
Kemudian dari hasil percobaan minyak nabati ini, didapatkan sebuah grafik
hubungan antara jumlah volume pelarut dengan angka asam yang dihasilkan sebagai
berikut :
1,473
1,474
1,475
1,476
1,477
1,478
1,479
250 300 350 400 450 500
Ind
eks
Bia
s
Volume Pelarut (mL)
Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
IV-7
Grafik IV.5 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Angka Asam
Minyak Kemiri
Dari Grafik IV.5 didapatkan hubungan antara jumlah volume pelarut n-heksan
dengan angka asam minyak yang dihasilkan fluktuatif, hal ini tidak sesuai dengan
literatur menurut Arlene (2009) yang menyebutkan bahwa bilangan asam cenderung
meningkat seiring peningkatan volume solvent atau pelarut. Ketidaksesuaian ini
disebabkan oleh waktu analisa yang dilakukan sehari setelah mendapatkan minyak
dari hasil destilasi sehingga minyak mengalami oksidasi yang menyebabkan nilai
angka asam meningkat.
Angka asam minyak yang dihasilkan tertinggi sebesar 2,76 dengan menggunakan
pelarut 350 mL, sedangkan angka asam minyak terendah adalah 1,52 dengan
menggunakan volume pelarut 300 mL.
7. FFA
Berdasarkan Tabel IV.2, nilai FFA minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300
mL; 350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut adalah 1,0716 %; 1,9458 %; 1,2972
% dan 1,7202 %. Pada hasil FFA minyak dengan pelarut n-heksan 300 mL dan 400
mL sesuai dengan literatur menurut SNI 01-4462-1998 yang menyatakan bahwa angka
0,1 - 1,5 %. Sedangkan nilai FFA pada minyak dengan pelarut n-heksan 350 mL dan
450 mL tidak sesuai dengan SNI 01-4462-1998. Hal ini disebabkan oleh kemungkinan
senyawa protein di dalam minyak kemiri telah mengalami proses denaturasi sehingga
kadar FFA meningkat. Free Fatty Acid (FFA) merupakan salah satu produk hasil
hidrolisis dan oksidasi minyak dengan berat molekul rendah, bersifat mudah menguap
1,4
1,6
1,8
2
2,2
2,4
2,6
2,8
3
250 300 350 400 450 500
An
gk
a A
sam
Volume Pelarut (mL)
Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
IV-8
dan bersama-bersama dengan yang lain menghasilkan bau tengik dan rasa yang tidak
enak (Ketaren, 1986).
Kemudian dari hasil percobaan minyak nabati ini, didapatkan sebuah grafik
hubungan antara jumlah volume pelarut dengan % FFA minyak yang dihasilkan
sebagai berikut :
.
Grafik IV.6 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan % FFA Minyak
Kemiri
Berdasarkan Grafik IV.6, telah didapatkan grafik yang semakin menurun. Dimana
nilai FFA minyak tertinggi adalah 1,9458% dengan menggunakan pelarut 350 mL,
sedangkan nilai FFA terendah adalah 1,0716% dengan menggunakan volume pelarut
300 mL.
8. Rendemen
Berdasarkan Tabel IV.2, rendemen minyak kemiri pelarut n-heksan 300 mL; 350
mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut adalah 38 %; 42,4 %; 53,94 % dan 40,6 %.
Hasil ini tidak sesuai dengan literatur menurut Ketaren (1986) yang menyatakan
bahwa rendemen minyak kemiri sebesar 55-65 %. Hal ini disebabkan oleh beberapa
hal diantaranya yaitu proses ekstraksi yang dilakukan hanya sampai 8 siklus atau
kurang lebih selama 1 jam sehingga hasil minyak yang didapatkan kurang maksimal.
Kemudian dari hasil percobaan minyak nabati ini, didapatkan sebuah grafik
hubungan antara jumlah volume pelarut dengan rendemen yang dihasilkan sebagai
berikut :
1
1,1
1,2
1,3
1,4
1,5
1,6
1,7
1,8
1,9
2
250 300 350 400 450 500
FF
A (
%)
Volume Pelarut (mL)
Bab IV Hasil Percobaan dan Pembahasan
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI DAN NABATI PROGRAM STUDI D III TEKNIK KIMIA FTI - ITS
IV-9
Grafik IV.7 Hubungan antara Jumlah Volume Pelarut N-Heksan dengan Rendemen Minyak
Dari Grafik IV.7 didapatkan hubungan antara jumlah volume pelarut n-heksan
dengan rendemen minyak yang dihasilkan semakin meningkat, hal ini sesuai dengan
literatur menurut Arlene (2009) yang menyebutkan bahwa apabila semakin besar
volume pelarut yang digunakan maka volume minyak yang didapatkan dalam proses
ekstraksi semakin besar. Namun pada volume pelarut 450 mL volume minyak yang
dihasilkan menurun, hal ini disebabkan oleh pada saat ekstraksi terjadi kebocoran pada
alat ekstraksi sehingga pelarut dapat menguap keluar dan volume pelarut berkurang.
Nilai rendemen minyak tertinggi adalah 53,94% dengan menggunakan pelarut 400
mL, sedangkan nilai rendemen terendah adalah 38% dengan menggunakan volume
pelarut 300 mL.
Kualitas minyak nabati dari kemiri yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai
dengan SNI dan literatur adalah minyak nabati dari kemiri yang menggunakan pelarut
n-heksan 400 mL.
35
37
39
41
43
45
47
49
51
53
55
250 300 350 400 450 500
Ren
dem
en (
%)
Volume Pelarut (mL)
V-1
BAB V
PENUTUP
V.1 Kesimpulan
Dari percobaan minyak nabati dari kemiri, dapat diambil beberapa kesimpulan
sebagai berikut:
1. Semakin banyak volume pelarut n-heksan yang digunakan kualitas dari minyak
kemiri yang dihasilkan semakin baik, dimana volume dan rendemen kemiri yang
dihasilkan semakin meningkat namun kualitas minyak menurun apabila angka
asam yang semakin meningkat.
2. Minyak kemiri dengan pelarut n-heksan berwarna kuning bening dengan bau aroma
kemiri.
3. Parameter densitas (ρ) minyak kemiri yang terbaik dan sesuai dengan SNI serta
literatur Ketaren (1986) yaitu pada pelarut n-heksan 400 mL dengan nilai densitas
sebesar 0,93 gr/mL.
4. Viskositas yang didapatkan pada minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300 mL;
350 mL; 400 mL dan 450 mL berturut-turut yaitu sebesar 4,1968 cP; 3,7322 cP;
3,8317 cP dan 3,4524 cP
5. Indeks bias minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan
450 mL berturut-turut adalah 1,478; 1,475; 1,474 dan 1,474.
6. Nilai angka asam minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400
mL dan 450 mL berturut-turut adalah 1,52; 2,76; 1,84 dan 2,44.
7. Nilai FFA minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan
450 mL berturut-turut adalah 1,0716 %; 1,9458 %; 1,2972 % dan 1,7202 %.
8. Rendemen minyak kemiri dengan pelarut n-heksan 300 mL; 350 mL; 400 mL dan
450 mL berturut-turut adalah 38 %; 42,4 %; 53,94 % dan 40,6 %.
9. Kualitas minyak nabati dari kemiri yang memiliki kualitas terbaik serta sesuai
dengan SNI dan literatur adalah minyak nabati dari kemiri yang menggunakan
pelarut n-heksan 400 mL.
V.2 Saran
1. Perangkat alat ekstraksi yang digunakan mengalami kebocoran sehingga
mempengaruhi kualitas minyak kemiri yang didapatkan, sehingga sebaiknya alat
Bab V Penutup
V-2
LABORATORIUM TEKNOLOGI BIOFUEL, ATSIRI, NABATI PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA FTI - ITS
ekstraksi maupun destilasi yang digunakan dicek terlebih dahulu untuk
menghindari terjadinya kebocoran.
2. Analisa dalam percobaan haruslah dilakukan secara teliti agar hasil yang
didapatkan dapat akurat dan tepat.
3. Analisa angka asam dan % FFA sebaiknya dilakukan titrasi minimal 2 kali agar
hasil yang didapatkan lebih akurat.
vi
DAFTAR PUSTAKA
Arlene, A. (2009). Pengaruh Rasio Umpan terhadap Pelarut dan Temperatur dalam Ekstraksi
Minyak dari Biji Kemiri secara Batch terhadap Perolehan Minyak dari Biji Kemiri.
Simposium Nasional RAPI VII, 74-79.
Darmawan, S. (2012). Pembuatan Minyak Kemiri dan Pemurniannya dengan Arang Aktif
dan Bentonit. 1-15.
Estrada, F. (2007). Pengambilan Minyak Kemiri dengan Cara Pengepresan dan Dilanjutkan
Ekstraksi Cake Oil. Widya Teknik, 121-130.
Ketaren, S. (1986). Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta: Universitas Indonesia Press
vii
DAFTAR NOTASI
Daftar Notasi Keterangan Satuan
V
m
ρ
μ
T
t
G
A
N
M
e
BM
Wo
W1
Volume
Massa
Massa jenis
Viskositas
Suhu
Waktu
Berat sampel
Volume titrasi NaOH
Normalitas
Molaritas
Ekivalensi
Berat Molekul
Berat pikno kosong
Berat pikno + minyak
mL
gram
gram/mL
cP
oC
s
gram
mL
N
M
-
gram/mol
gram
gram
viii
APPENDIKS
1. Membuat larutan NaOH 0,1 N sebanyak 500 mL
NaOH Na+ + OH- maka : e = 1
N = M × e
0,1 = M × 1
0,1 = M
0,1 = m x 1000
40 x 500
m = 1000
500 x 40 x 0,1
m = 2 gram
Cara Membuat :
o Menimbang NaOH sebanyak 2 gram.
o Memasukkan NaOH yang telah ditimbang ke dalam labu ukur 500 mL.
o Menambahkan aquades hingga batas tara.
o Mengocok larutan NaOH hingga homogen.
2. Menghitung rendemen minyak kemiri pelarut n-heksan
Berat kemiri yang dipakai dalam percobaan = 100 gram
Volume pelarut = 300 mL
Rendemen = x100%dipakai yangn berat wije
kemiriminyak berat
= x100%100
38
= 22,1%
- Perhitungan yang sama digunakan untuk variabel pelarut n-heksan 350 mL; 400
mL dan 450 mL
M = BMxV
x1000m
ix
3. Menghitung densitas minyak kemiri dengan pelarut n-heksan
Berat pikno kosong (Wo) = 11,3 gram
Berat pikno + minyak (W1) = 20,8 gram
Volume pikno = 10 mL
ρ = sampel Vol
0W-
1W
= mL 10
11,3-20,8= 0,95 gram/mL
- Perhitungan yang sama digunakan untuk variabel pelarut n-heksan 350 mL; 400
mL dan 450 mL
4. Menghitung viskositas minyak kemiri dengan pelarut n-heksan pada T = 30oC
μ air
μ minyak =
ρ air x t air
ρ minyak x t minyak
0,8007
x =
0,99568 x 4,62
0,95 x 25,38
x = 4,1968 cP
- Perhitungan yang sama digunakan untuk variabel pelarut n-heksan 350 mL; 400
mL dan 450 mL
5. Menghitung angka asam minyak kemiri dengan pelarut n-heksan
Berat sampel (G) = 5 gram
Volume titrasi NaOH (A) = 1,9 mL
N NaOH = 0,1 N
BM NaOH = 40 gr/mol
Angka asam = G
BM x NA x
= 5
40 x 0,1 x 1,9= 1,52
- Perhitungan yang sama digunakan untuk variabel pelarut n-heksan 350 mL; 400
mL dan 450 mL
x
6. Menghitung FFA minyak kemiri dengan pelarut n-heksan
Berat sampel (G) = 5 gram
Volume titrasi NaOH (A) = 1,9 mL
N NaOH = 0,1 N
BM asam oleat = 282 gram/mol
FFA = %G 10
M x NA x
= %5 x 10
282 x 0,1 x 1,9= 1,0716 %
- Perhitungan yang sama digunakan untuk variabel pelarut n-heksan 350 mL; 400
mL dan 450 mL