pengaruh tekanan steam pada perebusan tandan …
TRANSCRIPT
PENGARUH TEKANAN STEAM PADA PEREBUSAN TANDAN BUAH SEGAR (TBS) TERHADAP KEHILANGAN MINYAK
PADA AIR KONDENSAT DISTASIUN STERILIZER PTPN IV ADOLINA
LAPORAN TUGAS AKHIR
NURUL FADILLAH LUBIS
152401070
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2018
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH TEKANAN STEAM PADA PEREBUSAN TANDAN BUAH SEGAR (TBS) TERHADAP KEHILANGAN MINYAK
PADA AIR KONDENSAT DISTASIUN STERILIZER PTPN IV ADOLINA
LAPORAN TUGAS AKHIR
DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI TUGAS DAN MEMENUHI SYARAT
MEMPEROLEH GELAR AHLI MADYA
NURUL FADILLAH LUBIS
152401070
PROGRAM STUDI D-3 KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN
2018
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERNYATAAN ORISINALITAS
PENGARUH TEKANAN STEAM PADA PEREBUSAN TANDAN BUAH SEGAR (TBS) TERHADAP KEHILANGAN MINYAK PADA AIR
KONDENSAT DISTASIUN STERILIZER PTPN IV ADOLINA
LAPORAN TUGAS AKHIR
Saya menyatakan bahwa laporan tugas akhir ini adalah hasil karya sendiri, kecuali beberapa kutipan dan ringkasan yang masing – masing disebutkan sumbernya.
Medan, Juli 2018
NURUL FADILLAH LUBIS 152401070
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGESAHAN TUGAS AKHIR
Judul : Pengaruh Tekanan Steam Pada Perebusan Tandan Buah Segar (TBS) Terhadap Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat
Distasiun Sterilizer PTPN IV Adolina Kategori : Laporan Tugas Akhir Nama : Nurul Fadillah Lubis Nomor Induk Mahasiswa : 152401070 Program Studi : Diploma Tiga (D-3) Kimia Fakultas : MIPA - Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juli 2018
Ketua Program Studi Pembimbing Dr. Minto Supeno. M.S Drs. Darwis Surbakti, M.S NIP.196105091987031002 NIP.195307071983031001
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGARUH TEKANAN STEAM PADA PEREBUSAN TANDAN BUAH SEGAR (TBS) TERHADAP KEHILANGAN MINYAKPADA AIR
KONDENSAT DISTASIUN STERILIZER PTPN IV ADOLINA
ABSTRAK Telah dilakukan pengamatan Pengaruh Tekanan Steam Pada Perebusan Tandan Buah Segar (TBS) Terhadap Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat Distasiun Sterilizer PTPN IV Adolina. Dengan menggunakan metode ekstraksi sokletasi. Proses perebusan ini dilakukan untuk mengalirkan steam dengan tekanan yang berbeda – beda pada setiap puncaknya. Dimana pada puncak I dengan tekanan 2,3 kg/cm2
diperoleh % kehilangan minyak 0,55 – 0,58%, puncak II dengan tekanan 2,5 kg/cm2
diperoleh % kehilangan minyak 0,65 – 0,73% dan puncak III dengan tekanan 3,0 kg/cm2
diperoleh % kehilangan minyak 0,74 – 0,84%. Maka semakin tinggi tekanan uap % kehilangan minyak akan meningkat.
KataKunci : Air Kondensat, Kehilangan Minyak, Steam, Tekanan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
THE EFFECT OF STEAM PRESSURE ON FRESH FRUIT BUNCHES (TBS) ON LOSSES OF OIL IN CONDENSATE WATER ATSTERILIZATION
STATION AT PTPN IV ADOLINA
ABSTRACT Observations have been made Effect of Steam Pressure on Fresh Fruit Bunches (TBS) On Losses of Oil in Condensate Water At Sterilization Station At PTPN IV Adolina. By using sokletasi extraction method.This boiling process is carried out to drain steam with different pressure at each peak. Where at peak I with pressure 2,3 kg / cm2 obtained % oil losses 0,55 - 0,58%, peak II with pressure 2,5 kg / cm2
obtained % oil losses 0,65 - 0,73% and peak III with a pressure of 3,0 kg / cm2
obtained % oil loss 0,74 – 0,84%. Then the higher the steam pressure % oil losses will increase.
Keywords : Water Condensate, sterilizing
, Oil Losses, Steam, Pressure
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Tuhan Yang Maha Esa, Maha Pengasih dan Penyayang yang telah melimpahkan Rahmat dan Karunia-Nya penulis dapat menyelesaikan tugas akhir ini dengan judul “ Pengaruh Tekanan Steam Pada Perebusan Tandan Buah Segar (TBS) Terhadap Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat Distasiun Sterilizer PTPN IV Adolina “.
Adapun Tugas Akhir ini disusun sebagai salah satu persyaratan untuk meraih gelar ahli madya pada program diploma Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam di Universitas Sumatera Utara.
TerimakasihpenulissampaikankepadaBapakDrs. Darwis Surbakti, MS selaku dosen pembimbing yang telah bersedia meluangkan waktunya dan banyak memberikan arahan dan bimbingan dalam menyelesaikan laporantugas akhir ini, terimakasih kepada Bapak Dr. Kerista Sebayang, MS selaku dekan Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara, Bapak Dr. Minto Supeno, MSdanibuDra. NurhaidaPasaribu, M.Si, selaku Ketua Program StudidanSekertaris D-3 Kimia Fakultas Matematika dan Ilmu pengetahuan Alam (FMIPA) Universitas Sumatera Utara,danseluruhStaff Dosen yang telah memberikan ilmu pengetahuan dan membimbing kepada saya selama duduk dibangku kuliah.
Akhirnya tidak terlupakan kepadaorang tua saya, Ayah Abdul R. Lubis dan Ibunda Paridah H. Br. Sitorus dan seluruh keluarga yang sangat saya sayangi, yang telah banyak memberikan dukungan moril dan materil, serta doa kesuksesan yang telah menguatkan saya dalam menyelesaikan tugas akhir ini. Dan terimakasihkepadateman-teman seperjuangan D-3 Kimia Stambuk 2015 khususnya kelas B, Abang Kakak Alumni D-3 Kimia, yang sudah memberikan dukungan dan membantu saya dalam menyelesaikan laporantugas akhir ini.SemogaTuhan Yang MahaEsaakanmembalasnya.
Medan, Juli 2018
NURUL FADILLAH LUBIS
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR ISI
Halaman PENGESAHAN LAPORAN TUGAS AKHIR i ABSTRAK ii ABSTRACT iii PENGHARGAAN iv DAFTAR ISI v DAFTAR TABEL vii DAFTAR GAMBAR viii DAFTAR SINGKATAN ix DAFTAR LAMPIRAN Bab 1. Pendahuluan 1
1.1 Latar Belakang 1 1.2 Permasalahan 2 1.3 Tujuan 2 1.4 Manfaat 2
Bab 2. Tinjauan Pustaka 3
2.1 Sejarah Kelapa Sawit 3 2.1.1 Botani Kelapa Sawit 4
2.1.2 Variates Kelapa Sawit 4 2.1.3 Skala Matang Tandan Buah Segar (TBS) 6
2.2 Fraksi TBS dan Mutu Panen Kelapa Sawit 6 2.3 Minyak Kelapa Sawit 7 2.3.1 Komposisi Minyak Kelapa Sawit 8 2.3.2 Sifat Fisika – Kimia Minyak Kelapa Sawit 9 2.4 Standar Mutu Minyak Sawit 10 2.5 Pengolahan Kelapa Sawit 11 2.6 Sterilizer 13
2.6.1 Fungsi Sterilizer 14 2..6.2Sistem Perebusan 16 2.6.3 Uap Air (Steam) 18 2.6.4 Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Perebusan 19 2.6.5 Metode Perebusan dan Kebutuhan Uap 20 Bab 3. Metodologi Penelitian 22 3.1 Alat dan Bahan 22 3.1.1 Alat 22 3.1.2 Bahan 22 3.2 Prosedur Kerja 23 3.2.1 Pengambilan Sampel Air Kondensat 23 3.2.2 Analisa Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat 23
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Bab 4. Hasil dan Pembahasan 24 4.1 Hasil Data Percobaan 24 4.2 Perhitungan 25 4.3 Pembahasan 26 Bab 5. Kesimpulan dan Saran 28 5.1 Kesimpulan 28 5.2 Saran 28 DAFTAR PUSTAKA 29 LAMPIRAN 30
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR TABEL
Nomor Judul Halaman
Tabel
2.1 PerbedaanTebal Tempurung Dari VarietasKelapaSawit 5
2.2 StandarKematanganBuah Tingkat Fraksi TBS 7
2.3 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit Dan 9
Minyak Inti Kelapa Sawit
2.4 Nilai Sifat Fisika – Kimia Dari Minyak Kelapa sawit 9
Dan Minyak Inti Sawit
2.5 Standar Mutu SPB Dan Ordinary 11
2.6 Standar Toleransi Mutu Kehilangan Minyak Kelapa Sawit 18
PTPN IV Kebun Adolina
4.1 Hasil Analisa Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat 24
4.2 Pengaruh Tekanan Uap Dan Waktu Perebusan Terhadap 26
Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR GAMBAR
Nomor Judul Halaman
Gambar
2.1 SistemPerebusan PTPN IV KebunAdolina 18
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR SINGKATAN
TBS = TandanBuah Segar
CPO = Crud Plam Oil
ALB = AsamLemakBebas
FFA = Free Fatty Acid
PKO = Plam Kernel Oil
SPB = Special Prime Bleach
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Indonesia merupakan produsen kelapa sawit terbesar kedua didunia setelah
malaysia. Sebanyak 85% lebih pasar dunia kelapa sawit dikuasai oleh indonesia dan
malaysia. Menurut Derom Bangun, ketua GAPKI (gabungan perusahaan kelapa
sawit diindonesia), pada tahun 2008 diperkirakan indonesia bisa menjadi produsen
kelapa sawit terbesar didunia. Kelapa sawit merupakan tanaman yang paling
produktif dengan produksi minyak per ha yang paling tinggi dari seluruh tanaman
penghasil minyak nabati lainnya (Pahan, 2008).
Pengolahan kelapa sawit merupakan proses untuk memperoleh minyak dan
karnel dari buah kelapa sawit, melalui proses perebusan, pemipilan, pelumatan,
pengempaan, pemisahan, pengeringan, dan penimbunan. Pengolahan kelapa sawit
yang dilakukan secara mekanis dan sifat fisika dapat berperan dengan baik jika
tersedia bahan baku yang sesuai dan kinerja pabrik yang baik (Pardamean, 2008).
Pada proses Tandan Buah Segar (TBS) yang terjadi di PTPN IV Adolina dengan
menggunakan Sterilizer (Ketel Rebusan) adalah suatu bejana uap bertekanan yang
digunakan untuk merebus kelapa sawit, sterilizer menggunakan uap basah sebagai
media pemanas yang berasal dari sisa buangan yang dimasukkan kedalam tangki
supply. Yang merupakan proses tahap awal pada pengolahan kelapa sawit dengan
tipe sterilizer Horizontal, dengan menggunakan tiga unit perebusan yang masing –
masingnya berkapasitas muatan 10 lori. Dimana tiap lori bermuatan 2,5 ton dengan
suhu 130 – 150 oC selama 100 – 110 menit. Perebusan dilakukan dengan
mengalirkan steam dengan tekanan yang berbeda-beda yang sesuai dengan sistem
puncak yang digunakan, yang mana semakin tinggi tekanan, maka akan semakin
banyak uap panas (steam) yang digunakan. Perebusan yang terlalu lama juga akan
menyebabkan kehilangan minyak yang cukup tinggi. Dan jika proses terlalu singkat,
maka buah akan menjadi kurang lunak sehingga megalami kesulitan pada saat
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
penebahan. Jadi proses perebusan ini berfungsi untuk menyiapkan tandan buah segar
(TBS) untuk diolah lebih lanjut pada unit pengolahan kelapa sawit selanjutnya.
Pada pabrik kelapa sawit PTPN IV Adolina telah menetapkan bahwa kehilangan
dalam air kondensat pada stasiun sterilizer sebesar maksimal 0,55%. Hal ini tidak
dapat dihindari dalam setiap pengolahan. Namun setiap perusahaan dapat
mengusahakan untuk menekan dan memperkecil kehilangan minyak pada air
kondensat tersebut.
Berdasarkan hal diatas, maka penulis ingin membahas dan mengambil judul
Tugas Akhir ini mengenai :
“PENGARUH TEKANAN STEAM PADA PEREBUSAN TANDAN BUAH
SEGAR (TBS) TERHADAP KEHILANGAN MINYAK PADA AIR
KONDENSAT DISTASIUN STERILIZER PTPN IV ADOLINA”
1.2 Permasalahan
Berapakah persentase kehilangan minyak yang terdapat pada air kondensat, dan
bagaimana pengaruh tekanan steam pada saat perebusan tandan buah segar (TBS) di
stasiun sterilizer di PTPN IV Kebun Adolina ?
1.3 Tujuan
Untuk mengetahui kehilangan minyak yang terdapat pada air kondensat, dan
mengetahui pengaruh tekanan steam pada saat perebusan tandan buah segar (TBS) di
stasiun sterilizer di PTPN IV Kebun Adolina
1.4 Manfaat
Dapat mengetahui persentase kehilangan minyak yang terdapat pada air
kondensat, dan mengetahui pengaruh tekanan steam pada saat perebusan tandan buah
segar (TBS) di stasiun sterilizer di PTPN IV Kebun Adolina
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Sejarah Kelapa Sawit
Kelapa Sawit (Elais guinensis Jacq) adalah tanaman berkeping satu yang
termasuk dalam family Palmae. Nama genus Elaeis berasal dari bahasa yunani Eloni
atau minyak sedangkan nama spesies Guinensis berasal dari bahasa Guinea, yaitu
tempat dimana seorang ahli bernama Jacquin menemukan kelapa sawit pertama kali
di pantai Guinea (Ketaren, 1986).
Tanaman Kelapa Sawit berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Meskipun ada
yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari Amerika Selatan yaitu Brazil
karena lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit di hutan Brazil dibandingkan
dengan Afrika, pada kenyataannya tanaman kelapa sawit hidup subur diluar daerah
asalnya, seperti Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Papua Nugini bahkan mampu
memberikan hasil produksi per hektar yang lebih tinggi.
Kelapa sawit pertama kali diperkenalkan diindonesia oleh pemerintah koloni
belanda pada tahun 1848. Ketika itu ada empat batang bibit kelapa sawit yang
dibawa dari Mauritius dan Ansterdam dan ditanam diKebun Raya Bogor. Tanaman
kelpa sawit mulai dibudidayakan secara komersial pada tahun 1911. Perintis usaha
perkebunan kelapa sawit di Indonesia adalah Adrien Hallet, seorang Belgia yang
telah belajar banyak tentang kelapa sawit di Afrika. Budidaya yang dilakukannya
diikuti oleh K.Schadt yang menandai lahirnya perkebunan Kelapa Sawit di
Indonesia.
Memasuki pemerintahan orde baru pembangunan perkebunan diarahkan
dalam rangka menciptakan kesempatan kerja, meningkatkan kesejahteraan
masyarakat, dan sebagai sektor penghasil devisa negara. Pemerintahan terus
mendorong pembukaan lahan baru untuk perkebunan. Sampai dengan tahun 1980
luas lahan mencapai 294.560 ha dengan produksi CPO sebesar 721.172 Ton. Sejak
saat itu lahan perkebunan kelapa sawit di Indonesia berkembang pesat terutama
perkebunan rakyat (Fauzi, 2002).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.1.1 Botani Kelapa Sawit
Tanaman kelapa sawit disebut dengan Elaeis guinensis Jacq. Elaeis berasal
dari Elaion yang dalam bahasa yunani berarti minyak. Guinensis berasal dari kata
Guinea yaitu Pantai Barat Afrika dan Jacq singkatan dari Jacquin seorang Botanist
dari Amerika. Taksonomi dari tanaman Kelapa Sawit ini adalah sebagai berikut :
Devisi : Tracheopita
Subdevisi : Pteropsida
Kelas : Angiospermeae
Subkelas : Mono cotyledoneae
Ordo : Cocoideae
Famili : Palmae
Subfamili : Cocoideae
Genus : Elaeis
Spesies : Elaies guinensis Jacq.
2.1.2 Varietas Kelapa Sawit
Kelapa Sawit mempunyai beberapa jenis atau varietas yang dekenal sbeagai
Dura, Tenera, pisifera, Macro Carya dan Diwikka – Wakka. Kelima varietas kelapa
sawit yang pembagiannya didasarkan pada perbedaan perbandingan antara tebal
tipisnya serat/pericrap dan lapisan cangkang ( shell ). Selain varietas-varietas
tersebut ternyata dikenal juga beberapa varietas unggul yang mempunyai beberapa
keistimewaan, yaitu :
1. Dura
Dura memiliki tempurung cukup tebal antara 2 – 8 mm dan tidak dikelilingi
serabut pada bagian luar tempurung. Daging buah relatif tipis dengan mesocrapnya
berkisar 35-50%. Karnel (daging biji) biasanya besar dengan kandungan minyak
yang rendah. Dalam persilangan varietas dura dipakai sebagai pohon induk betina.
Namun biasanya tandan buahnya besar-besar dan kandungan minyak pertandannya
berkisar 18%.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2. Tenera
Varietas ini mempunyai sifat – sifat yang berasal dari kedua induknya, yaitu Dura
dan Pisifera. Varietas ini memiliki tempurung tipis dengan ketebalannya berkisar
antara 0,5 – 4 mm, dengan cincin atau lingkaran serat disekelilingnya. Persentase
daging buah terhadap buah tinggi antara 60 – 96%. Varietas ini paling banyak
ditanam diperkebunan.
3. Pisifera
Memiliki ketebalan tempurung yang sangat tipis bahkan hampir tidak ada tetapi
daging buahnya tebal. Persentase daging buah terhadap buah cukup tinggi,
sedangkan daging biji sangat tipis sehingga kandungan minyak kelapa sawitnya
sangat tinggi. Jenis pisifera tidak dapat diperbanyak tanpa menyilangkan dengan
jenis yang lain.
4. Macro carya
Tempurung sangat tebal berkisaran antara 5 mm, sedangkan daging buahnya
sangat tipis.
5. Diwikka – wkka
Varietas ini memiliki dua lapisan daging buah. Varietas ini dibedakan menjadi
Diwikka – wakkadura, Diwikka – wakkapisifera dan Diwikka – wakkatenera.
Varietas ini jarang dijumpain karena kurang begitu terkenal di Indonesia. Perbedaan
ketebalan daging buah kelapa sawit menyebabkan perbedaan persentase atau
rendeman minyak yang dikandungnya. Rendeman tertinggi terdapat pada varietas
tenera yaitu sekitar 22 – 24%, sedangkan pada varietas Dura antara 16 – 18%.
Sehingga lebih banyak perkebunan yang menanan kelapa sawit dari varietas Tenera.
Tabel 2.1 Perbedaan Tebal Tempurung Dari Varietas Kelapa Sawit
Varietas Tebal Tempurung Dura Tebal : 2 - 8 mm
Tenera Sedang : 0,5 – 4 mm Pisifera Sangat Tipis
Macro carya Tebal : 5 mm Diwikka – wakka Daging buah sangat tipis
Sumber : Tim penulis PS, 1997
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.1.3 Skala Matang Tandan Buah Segar (TBS)
Rendaman dan kualitas minyak kelapa sawit dipengaruhi oleh beberapa
faktor. Salah satunya yaitu tingkat kematangan buah yang dipanen dan penanganan
buah dipabrik kelapa sawit (PKS). Dengan mendapatkan rendaman buah tinggi dan
kualitas tinggi, buah sawit harus dipanen pada saat kematangan optimal. Buah yang
dipanen terburu – buru akan berakibat pada rendahnya jumlah minyak yang
dihasilkan. Buah sawit yang telah dipanen setelah lewat dari masa panen optimalnya,
dimana pengolahan buah seperti ini memakan waktu yang banyak dan akan
menghasilkan kadar asam lemak bebas (free fatty acid) yang tinggi (Nurhaki, 2014).
Tandan kelapa sawit baru dapat memproduksi setelah berkisar umur sekitar
30 bulan setelah ditanam dilapangan. Buah yang dihasilkan disebut Tandan Buah
Segar (TBS) atau fresh fruit bunch (FFB). Prokdutivitas tanaman kelapa sawit
meningkat mulai 3-14 tahun dan akan menurun kembali setelah umur 15-25 tahun.
Setiap pohon sawit dapat menghasilkan 10-15 TBS pertahun dengan berat 15-30 kg
per tandan, tergantung umur tanaman. Dalam satu tandan, terdapat 1.000-3.000
brondolan berkisar 10-20 gr. TBS diolah di pabrik kelapa sawit untuk diambil
minyak dan intinya. Minyak dan inti yang dihasilkan dari PKS merupakan produk
setengah jadi. Minyak mentah atau Crud plam oil (CPO) dan inti (Karnel) harus
diolah lebih lanjut untuk dijadikan produk jadi lainnya.
TBS mempunyai kandungan asam lemak bebas (ALB=FFA) sekitar 2% pada
saat dipanen dan akan terus meningkat sejalan dengan bertambahnya waktu. Batasan
kadar ALB yang dapat diterima untuk standar ekspor yaitu maksimal 5% (Pahan,
2008).
2.2 Fraksi TBS dan Mutu Panen kelapa Sawit
Komposisi fraksi tandan yang biasanya ditentukan dipabrik sangat
dipengaruhi perlakuan sejak awal panen dilapangan. Faktor penting yang cukup
berpengaruh adalah kematangan buah yang dipanen cepat tidaknya pengangkutan
buah kepabrik.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Penentuan saat panen sangat mempengaruhi kandungan asam lemak bebas
(ALB) minyak sawit yang dihasilkan. Apabila pemanenan buah yang dilakukan
dalam keadaan lewat matang, maka minyak yang dihasilkan mengandung ALB
dalam persentase tinggi (Lebih dari 5%). Sebaliknya, jika pemanenan dilakukan
dalam keadaan buah belum matang, maka selain kadar ALB nya rendah, rendaman
minyak yang diperoleh juga rendah.
Dikenal ada beberapa tingkatan atau fraksi dari TBS yang dipanen. Fraksi –
fraksi TBS tersebut sangat mempengaruhi mutu panen, termasuk juga kualitas
minyak sawit yang dihasilkan (Tim Penulis PS,1997).
Tabel 2.2 Standar Kematangan Buah Tingkat Fraksi TBS
Fraksi Buah Persyaratan Sifat Fraksi Jumlah Brondolan
Fraksi 00 (F – 00) 0,00 % Sangat Mentah Tidak Ada Fraksi 0 (F-0) < 5,00 % Mentah 1 – 25 % buah luar Fraksi 1 (F-1) 0,00 % Kurang Mentah 12,5 – 25 % buah luar Fraksi 2 (F-2) >90,00 % Matang 25 – 50 % buah luar Fraksi 3 (F-3) 0,00 % Matang 50 – 75 % buah luar Fraksi 4 (F-4) < 3,00 % Lewat Matang 75 – 100 % buah luar Fraksi 5 (F-5) < 2,00 % Terlalu Matang Buah dalam ikut
membrondol 1 Brondolan 9,50 % - -
Tandan Kosong 0,00 % - - Panjang tangkai
TBS < 2,5 cm - -
Sumber : Pahan, 2008
2.3 Minyak Kelapa Sawit
Minyak sawit adalah trigliserida, yaitu senyawa gliserol dengan asam lemak
bebas. Sesuai dengan bentuk bangun rantai asam lemaknya, minyak sawit termasuk
golongan minyak asam oleat-linoleat. Minyak sawit berwarna merah jingga karena
kandungan karotenoida (Terutama β-karoten), berkonsentrasi sangat padat pada suhu
kamar (konsentrasi dan titik leburnya banyak ditentukan oleh kadar ALB-Nya)
(Naibaho, 1998).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Minyak kelapa sawit dapat dihasilkan dari inti kelapa sawit yang dinamakan
minyak inti kelapa sawit (plam kernel oil) dan sebagai hasil samping ialah bungkil
inti kelapa sawit (plam kernel meal atau pellet).
Bungkil inti kelapa sawit adalah inti kelapa sawit yang telah mengalami
proses ekstraksi dan pengeringan. Sedangkan pellet adalah bubuk yang telah dicetak
kecil – kecil berbentuk bulat panjang dengan diameter kurang lebih 8 mm. Selain itu
bungkil kelapa sawit dapat digunakan sebagai makanan ternak.
Minyak dan lemak (trigliserida) yang diperoleh dari berbagai sumber
mempunyai sifat fisika – kimia yang berbeda satu sama lainnya karena perbedaan
jumlah dan jenis ester yang terdapat didalamnya (Ketaren, 1986).
2.3.1 Komposisi Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit diperoleh dari pengolahan buah kelapa sawit dengan
kandungan asam lemak yang bervariasi, baik dalam panjang rantai maupun struktur
rantai karbonnya. Tabel berikut dapat menyajikan komposisi asam lemak dalam
minyak kelapa sawit. (Soraya, 2013)
Kelapa sawit mengandung kurang lebih 80 % perikrap dan 20% buah yang
dilapisi kulit tipis, kadar minyak dalam perikrap sekitar 34 – 40%. Minyak kelapa
sawit adalah lemak semi padat yang mempunyai komposisi tetap. Kandungan
karotennya dapat mencapai 100 ppm atau lebih, tetapi dalam minyak jenis tenera
kurang lebih 500 – 700 ppm, kandungan tokoferol bervariasi dan dipengaruhi oleh
penanganan selama produksi.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Tabel 2.3 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti
Kelapa Sawit
Asam Lemak Minyak Kelapa Sawit (%) Minyak Inti Sawit (%) Asam Kaprilat - 3 – 5 Asam Kaproat - 3 – 7 Asam Laurat - 46 – 52
Asam Miristat 1,1 – 2,5 14 – 17 Asam palmitat 40 – 46 6,5 – 9 Asam Stearat 3,6 – 4,7 1 – 2,5 Asam Oleat 39 – 45 13 – 19
Asam Linoleat 7 – 11 0,5 – 2 Sumber : Ketaren, 1986
Secara garis besar, buah kelapa sawit terdiri atas daging buah yang dapat
diolah menjadi CPO dan inti (Karnel) yang dapat diolah menjadi PKO. Minyak CPO
dan PKO memiliki perbedaan, baik dalam komposisi asam lemak yang terkandung
didalamnya maupun sifat fisika dan kimianya (Soraya, 2013).
2.3.2 Sifat Fisika – Kimia Minyak Kelapa Sawit
Sifat fisika – kimia minyak kelapa sawit meliputi warna, bau, dan flavor,
kelarutan, titik cair dan polimorphism, titik didih (boiling point), titik pelunakan,
slipping point, shot melting point, bobot jenis, indeks bias, titik kekeruhan (Turbidity
point), titik asap, titik nyala dan titik api.
Tabel 2.4 Nilai Sifat Fisika – Kimia Dari Minyak Kelapa Sawit dan Minyak Inti
Sawit
Sifat Minyak Sawit Minyak Inti Sawit Bobot jenis pada suhu
kamar 0,900 0,900 – 0,913
Indeks Bias D 40oC 1,4565 – 1,4585 1,495 – 1,415 Bilangan Iod 48 – 56 14 – 20
Bilangan Penyabunan 196 – 205 244 – 254 Sumber : Ketaren, 1986
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Warna minyak ditentukan oleh adanya pigmen yang masih tersisa setelah
proses pemucatan, karena asam – asam lemak dan gliserida tidak berwarna. Warna
orange atau kuning disebabkan adanya pigmen karotene yang larut dalam minyak.
Bau dan flavor dalam minyak terdapat secara alami, juga terjadi akibat
adanya asam – asam lemak berantai pendek akibat kerusakan minyak. Sedangkan
bau khas minyak kelapa sawit ditimbulkan oleh persenyawaan β-ionone.
Titik cair minyak sawit berada dalam nilai kisaran suhu, karena minyak
kelapa sawit mengandung beberapa macam asam lemak yang mempunyai titik cair
yang berbeda – beda (Ketaren, 1986).
2.4 Standar Mutu Minyak Sawit
Istilah dari Mutu Kelapa Sawit ini dapat dibedakan menjadi dua arti, Pertama
benar – benar murni dan tidak dapat bercampur dengan minyak nabati lainnya. Mutu
minyak sawit dapat ditentukan dengan menilai sifat – sifat fisiknya, yaitu dengan
mengukur nilai titik lebur angka penyabunan dan bilangan yodium. Kedua,
pengertian mutu sawit berdasarkan ukuran, dalam hal ini syarat mutu diukur
berdasarkan spesifikasi standar mutu internasional yang meliputi kadar ALB, air,
kotoran,logam besi, logam tembaga, peroksida, dan ukuran pemucatan (Fauzi, 2008).
Dalam arti lain standar mutu adalah merupakan hal yang penting untuk
menentukan minyak yang bermutu baik. Ada beberapa faktor yang menentukan
standar mutu yaitu : kandungan air dan kotoran dalam minyak, kandungan asam
lemak bebas, warna, dan bilangan peroksida.
Faktor lain yang mempengaruhi standar mutu adalah titik cair dan kandungan
gliserida, refining loss, plastisitas dan spreadability, kejernihan kandungan logam
berat dan bilangan penyabunan.
Mutu minyak kelapa sawit yang baik mempunyai kadar air kurang dari 0,1%
dan kadar kotoran lebih kecil dari 0,01%, kandungan asam lemak bebas serendah
mungkin (kurang lebih 2%). Bilangan peroksida dibawah 2%, bebas dari warna
merah dan kuning (harus berwarna pucat) tidak berwarna hijau, jernih, dan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
kandungan logam berat serendah mungkin atau bebas dari ion logam. Standar mutu
Special Prime Bleach (SPB), dibandingkan dengan mutu ordinary dapat dilihat
dalam Tabel 2.5.
Tabel 2.5 Standar Mutu SPB dan Ordinary
Kandungan SPB Ordinary Asam Lemak Bebas (%) 1 – 2 3 – 5
Kadar Air (%) 0,1 0,1 Kotoran (%) 0,002 0,01 Besi (ppm) 10 10
Tembaga (ppm) 0,5 0,5 Bilangan Iod (ppm) 53 – 15 45 – 56
Karotene 500 500 – 700 Tokoferol 800 400 – 600
Sumber : Ketaren, 1986
2.5 Pengolahan Kelapa Sawit
Pengolahan kelapa sawit merupakan rangkaian proses pengolahan Tandan
Buah Segar (TBS) menjadi Minyak Sawit (CPO) dan inti sawit (Karnel). Pengolahan
TBS dipabrik bertujuan memperoleh minyak sawit yang berkualitas baik. Proses
tersebut berlangsung cukup panjang dan memerlukan control yang cermat. Adapun
tahap – tahap proses Pengolahan TBS Kelapa Sawit pada stasiun pertama sebagai
berikut :
1. Stasiun penerimaan buah (fruit reception)
2. Stasiun Perebusan (Sterilizer)
3. Stasiun Pemipilan (Stripper)
4. Stasiun Pengadukan dan Pengempaan (Digester dan Presser)
5. Stasiun Pemurnian (Clarifier)
Secara umum dimutu dan rendeman yang dihasilkan di PTPN. IV Kebun Adolina
sangat dipengaruhi oleh beberapa faktor diantaranya fraksi panen atau derajat
kematangan, kegiatan pengutipan brondolan, dan perlakuan terhadap TBS mulai dari
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
panen, transport dan proses pengolahan. Dilakukannya proses pengolahan kelapa
sawit yang terdiri dari :
1. Stasiun penerimaan buah (fruit reception) berupa kisi – kisi plat besi berjarak
10 cm
Sebelum diolah dalam PKS, TBS yang berasal dari kebun pertama kali diterima
distasiun penerimaan buah untuk ditimbang dijembatan timbangan (weight bridge)
dan ditampung sementara dipenampungan buah (loading ramp) yang merupakan
bangunan dengan lantai berupa kisi – kisi plat besi berjarak 10 cm dengan
kemiringan 40o
2. Stasiun Perebusan (Sterilizer)
. Dengan memiliki kapasitas ± 17 Ton dengan jumlah pintu 17 buah
yang dilengkapi pintu – pintu keluar yang bergerak secara hidrolis sehingga
memudahkan dalam pengisian TBS kedalam lori pada proses pengolahan
selanjutnya.
Lori – lori yang telah berisi TBS dikirim ke stasiun rebusan dengan cara ditarik
menggunakan capstand yang digerakkan oleh motor listrik hingga memasuki
sterilizer. Sterilizer yang banyak digunakan umumnya yaitu sterilizer tipe Horizontal,
yang bisa menampung 10 lori per unit. Dalam proses perebusan, TBS dipanaskan
dengan uap pada temperatur 130 – 150oC dan tekanan optimal digunakan 2,8 kg/cm2
3. Stasiun Pemipilan (Stripper)
selama 100 – 110 menit.
TBS yang telah direbus dikirim kebagian pemipilan dan dituangkan kealat
pemipil (thresher) dengan bantuan hoisting crane atau transfer carriage. Proses
pemipilan terjadi akibat tombol berputar pada sumbu mendatar yang membawa TBS
ikut berputar sehingga membanting – banting TBS tersebut dan menyebabkan
brondolan lepas dari tandannya. Pada bagian dalam dari pemipil, dipasang batang –
batang besi perantara sehingga membentuk kisi – kisi yang memungkinkan
brondolan keluar dari pemipil. Brondolan yang keluar dari bawah pemipil dan
ditampung oleh sebuah screw conveyor untuk dikirim kebagian digesting dan
pressing.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4. Stasiun Pengadukan dan Pengempaan (Digester dan Presser)
Brondolan yang telah terpipil dari stasiun pemipilan diangkut kebagian
pengadukan / pencacahan (digester). Tujuan utama dari proses digester yaitu
mempersiapkan daging buah untuk pengempaan (pressing) sihingga minyak dengan
mudah dapat dipisahkan dari daging buah dengan kerugian sekecil – kecilnya.
Daging buah yang telah melewati digester kemudian diproses dipengempaan dengan
prinsip memisahkan minyak dan daging buah. Alat yang digunakan didalam proses
pengempaan ini ialah Screw press.
5. Stasiun Pemurnian (Clarifier)
Stasiun ini memiliki tujuan yaitu dimana minyak kasar yang diperoleh dari hasil
pengempaan perlu dibersihkan dari kotoran baik berupa padatan (solid), lumpur
(sludge), maupun air menjadi minyak murni. Dengan nilai standar yang ditentukan.
2.6 Sterilizer
Sterilizer adalah stasiun perebusan TBS yang akan diproses untuk
mendapatkan minyak sawit. Peralatan utama pada stasiun ini adalah ketel rebusan
TBS. Disamping itu juga terdapat peralatan yang membantu untuk proses perebusan
TBS peralatan control untuk mengontrol jalannya proses agar selama proses
berlangsung dengan sempurna. Adapun spesifikasi dari sterilizer di Pabrik Kelapa
Sawit sebagai berikut :
a. Bentuk/model : Horizontal
b. Diameter silinder bagian dalam : 2100 mm (210 cm)
c. Panjang Sterilizer : 31680 mm
d. Diameter pipa Kondensat : 150 mm
e. Tekanan Kerja :2,5 – 3 kg/cm
f. Temperatur Uap : 130 – 150
2
o
g. Waktu Perebusan : 100 – 110 Menit.
C
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.6.1 Fungsi Sterilizer
Pada dasarnya fungsi proses perebusan tandan dan buah segar ini yaitu :
a. Mematikan enzim untuk menekan Asam Lemak Bebas (ALB)
Buah yang dipanen mengandung enzim lipase oksidase yang tetap bekerja
didalam buah sebelum enzim tersebut dihentikan. Enzim lipase bertindak sebagai
katalisator dalam pembentukan Asam Lemak Bebas (ALB) sedangkan enzim
oksidasi berperan dalam pembentukan peroksida yang kemudian berubah menjadi
gugus aldehida dan keton. Senyawa tersebut bila teroksidasi akan terbentuk Asam
Lemak Bebas. Jadi asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak sawit merupakan
hasil kerja enzim lipase dan oksidase. Aktifitas enzim semakin tinggi apabila buah
TBS mengalami kememaran (luka). Enzim umumnya tidak aktif lagi bila dipanaskan
sampai suhu 50oC. Namun, jika ditinjau dari proses pengolahan selanjutnya
perebusan dilakukan dengan temperatur tinggi lebih 120o
b. Memudahkan pelepasan brondolan buah dari tandan
C sekaligus menghentikan
kegiatan enzim.
Minyak dan inti terdapat dalam buah, maka untuk mempermudah proses
ekstraksi minyak, buah perlu dipisahkan dari tandannya. Pelepasan buah dan
janjangnya karena adanya hidrolisa hemisellulosa dan pektin yang terjadi dipangkal
buah. Hidrolisa dapat terjadi dengan proses kimia, kimia fisika dan biokimia. Reaksi
hidrolisa hemisellulosa dan pektin dapat terjadi pula didalam ketel rebusan yang
dipercepat oleh pemanasan, panas dan uap didalam ketel akan meresap kedalam buah
karena adanya tekanan dihidrolisa pektin dalam tangkai tidak seluruhnya
menyebabkan pelepasan buah, oleh karena itu perlu dilakukan proses perontokan
buah didalam mesin thressing.
c. Menurunkan kadar air
Proses sterilisasi buah dapat menyebabkan penurunan kadar air buah dan inti,
yaitu dengan cara penguapan baik dari dalam saat direbus maupun saat sebelum
dimasukkan ke thressing. Penurunan kandungan air buah akan menyebabkan
penyusutan pada buah sehingga terbentuk rongga – rongga pada perikrap yang
mempermudah proses pengempaan. Interaksi penurunan kadar air dan panas dalam
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
buah akan menyebabkan minyak sawit antar shell dapat bersatu dan mempunyai
viskositas yang rendah sehingga mudah keluar dari dalam proses pengempaan atau
proses ekstraksi minyak berlangsung.
d. Melunakkan Buah Sawit Untuk Memudahkan Dalam Proses Pelumatan
Didigester
Selama perebusan, kadar air dalam buah akan berkurang karena proses
penguapan. Dengan kurangnya kadar air ini, daging buah yang mendapatkan
perlakuan panas dan tekanan atau menunjukkan sifat, serat yang mudah lepas antara
serat yang satu dengan yang lain. Perebusan tersebut memberikan efek positif, yaitu
mempermudah pengambilan minyak selama proses pengempaan dan mempermudah
pemisahan zat non lemak (Non-Oil Solid). Dalam proses ini mempermudah proses
digester dalam melunakkan buah. Karena adanya panas dan tekanan tersebut maka
air yang terkandung dalam inti akan menguap lewat mata biji sehingga proses
pemecahan biji lebih mudah didalam rippel mill.
e. Prakondisi pada biji agar tidak mudah pecah selama proses pengepresan
dan pemecahan biji
Perebusan yang tidak sempurna dapat menyebabkan kesulitan pelepasan serat
dari biji polishing drum. Penetrasi uap yang cukup baik akan membantu proses
pemisahan serat perikrap dan biji yang dipercepat oleh proses hidrolisis. Apabila
serat tidak lepas maka lignin yang berada didalam serat akan menahan minyak.
f. Membantu Pelepasan Inti dari cangkang
Perebusan yang sempurna akan menurunkan kadar air biji hingga 15%. Kadar air
yang turun hingga 15% akan menyebabkan inti susut sedangkan tempurung biji
tetap, maka terjadi inti yang lekang dari cangkang. Hal ini akan membantu
fermentasi didalam nut silo (Naibaho, 1998).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2.6.2 Sistem Perebusan
Pemilihan sistem perebusan selalu dengan kemampuan boiler memproduksi uap,
untuk sasaran bahwa tujuan perebusan dapat tercapai. Berdasarkan sistem perebusan
sterilizer dapat dikelompokkan kedalam 3 jenis yaitu :
a. Sistem perebusan satu puncak (Single peak)
Uap panas pada temperatur 130 – 150oC dialirkan ke dalam ketel perebusan
sambil menaikkan tekanan. Apabila tekanan telah mencapai norma tertentu misalnya
2,3 kg/cm2
b. Sistem perebusan dua puncak (Double peak)
, maka tekanan dipertahankan selama waktu tertentu, kemudian tekanan
diturunkan dan perebusan dianggap selesai. Sistem perebusan ini dipakai pada pabrik
kelapa sawit tua sebelum tahun 1970.
Uap panas dengan temperatur didinginkan dialirkan kedalam ketel rebusan
sambil menaikkan pada tekanan tertentu. Setelah tekanan mencapai seperti
diinginkan tekanan diturunkan secara bertahap – tahap, kemudian tekanan dinaikkan
kembali. Pada puncak terakhir dibuat lebih tinggi dan lebih lama dibandingkan
dengan puncak pertama. Sistem perebusan dua puncak jarang dipakai pada saat ini,
tetapi masih dapat ditemukan dipabrik – pabrik tertentu.
c. Sistem perebusan tiga puncak (Trippel peak)
Sistem ini paling banyak digunakan pada saat sekarang, karena dianggap lebih
efesien dapat dilihat dari segi kehilangan minyak dalam pengolahan. Sistem
perebusan ini dimana jumlah puncak yang terbentuk selama proses tiga puncak
akibat dari tindakan pemasukan uap dan pembuangan uap, dilanjutkan dengan
pemanasan uap, penahanan dan pembuangan uap selama proses perebusan satu
siklus. Adapun variasi sistem perebusan dalam upaya pabrik untuk mendapatkan
hasil olahan yang optimal antara lain :
- Puncak I (Single peak)
1. Masukkan steam untuk buangan air dingin
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
2. Masukkan steam hingga tekanan 2,3 kg/cm2 menuju puncak I dengan waktu
13 menit dan temperatur 130o
3. Buang steam hingga waktu pembuangan 2 menit
C
4. Total merebus untuk puncak I adalah 15 menit
- Puncak II (Double peak)
1. Masukkan kembali steam hingga ke puncak ke II dengan tekanan 2,5 kg/cm2
2. Buang steam pada puncak ke II hingga tekanan 0 kg/cm
dengan waktu 14 menit
2
3. Total merebus untuk puncak II adalah 16 menit
dengan waktu 2
menit
- Puncak III (Trippel peak)
1. Masukkan kembali steam hingga tekanan 3,0 kg/cm2
2. Dilakukan penahanan (holding time) steam pada puncak III selama 45 menit
dengan waktu 14 menit
3. Selama holding time buangan steam dilakukan sebanyak 3 kali hingga
tekanan menurun 2,7 kg/cm2
4. Kemudian dilakukan tekanan menjadi 0 kg/cm
2
Total dalam perebusan puncak III adalah 63 menit (Karim, 2005).
dengan waktu 4 menit
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Gambar 2.1 Sistem Perebusan PTPN IV Kebun Adolina
Tabel 2.6 Standar Toleransi Mutu Kehilangan Minyak Kelapa Sawit PTPN IV
Kebun Adolina
Parameter Norma (%) - Drab Akhir - Ampas Kempa - Tandan Kosong - Buah Ikut Tandan Kosong - Biji Ampas Kempa - Drap Buangan - Air Rebusan - Kenaikan ALB Dipabrik
0,50 3,9 2,2 0,45 0,8 0,6 0,55 0,3
Sumber : PTPN IV Kebun Adolina
2.6.3 Uap Air (Steam)
Steam adalah diperoleh dari air yang telah mengalami pemanasan sampai
temperatur didih dibawah tekanan tertentu. Kebanyakan pemakaian steam ini
digunakan untuk pemanasan, pemisahan komponen berdasarkan titik didihnya.
Steam (Uap Air) dapat dibagi tiga jenis , yaitu :
3,0
2,5
2,3
Puncak II
Puncak I
100 – 110 Menit
Puncak III
Suhu 130 – 150oC 0
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
A. Uap Basah
Uap basah adalah campuran antara air dan uap pada keadaan tertentu, pemanasan
dilakukan pada air temperatur 100 o
B. Uap Jenuh (Saturated steam)
C dibawah tekanan standart.
Uap jenuh adalah uap panas yang dipanasakan sehingga mencapai keadaan jenuh.
Bila kalor panas yang ditambahkan pada uap basah akan mengakibatkan air
mengalami penguapan. Selama penguapan ini berlangsung temperatur uap akan tetap
(Konstan).
C. Uap Panas Lanjut ( Superheated steam)
Uap panas lanjut adalah uap panas yang dipanas lanjutkan atau dipanaskan secara
terus-menerus dengan cara mengalirkan melalui pipa-pipa, dipanasi oleh aliran gas
sampai keadaan jenuhnya kering (Tekad, 2011).
2.6.4 Faktor – Faktor Yang Mempengaruhi Perebusan
1. Tekanan Uap dan Lama Perebusan
Tekanan uap dan lama perebusan sangat menentukan hasil perebusan dan
efisiensi pabrik. Tekanan uap dan lama perebusan berbanding terbalik. Semakin kecil
tekanan uap semakin lama perebusan. Sebaliknya, semakin tinggi tekanan uap maka
semakin pendek waktu perebusan. Perebusan menggunakan steam dengan tekanan
2,3 – 3,0 kg/cm2 dan temperatur 130 – 150oC serta siklus merebus selama 100 – 110
menit. Tekanan uap yang rendah (< 2,8 kg/cm2
a. Buah kurang masak, sebagian brondolan tidak lepas dari tandan yang
menyebabkan losis dalam tandan kosong bertambah.
) dan waktu rebusan yang tidak cukup
dapat mengakibatkan :
b. Pelumatan dalam digester tidak sempurna, sebagian daging buah tidak lepas
dari biji sehingga mengakibatkan proses pengempaan tidak sempurna dan
kerugian minyak pada ampas dan biji bertambah.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
c. Ampas (fibre) basah mengakibatkan pemakaian bahan bakar lebih boros pada
proses pembakaran di ketel uap (boiler).
Bila perebusan dilakukan terlalu lama maka buah menjadi terlalu masak sehingga
kantong minyak di mesocrap dengan sendirinya terlepas ke air kondensat sehingga
losis minyak dalam air rebusan dan janjang kosong menjadi naik dan merusak mutu
minyak/inti.
2. Temperatur Pembuangan Udara dan Air Kondensat
Temperatur didalam rebusan sangat dipengaruhi oleh tekanan uap, udara dan air
kondensat. Semakin rendah tekanan dan semakin banyak udara/air kondensat
didalam rebusan, maka semakin rendah temperatur yang tercapai.
Udara merupakan penghantar panas yang rendah dan bila terjebak didalam
ruangan kosong dalam ketel rebusan, maka udara bisa menjadi isolator panas. Bila
udara dalam ketel rebusan tidak dikeluarkan secara sempurna akan terjadi
pencampuran udara dan uap (turbulensi) yang mengakibatkan temperatur turun dan
pemindahan panas dan uap kedalam buah tidak sempurna,
Air kondensat berasal dari penguapan tandan buah yang direbus dan hasil proses
kondensasi steam didalam ketel rebusan. Disamping tekanan, air kondensat dan
udara didalam ketel rebusan mengakibatkan temperatur perebusan menjadi turun.
Temperatur normal didalam ketel rebusan yang bertekanan 2,3 – 3,0 kg/cm2 adalah
130 – 150o
C. Buah yang terendam air kondensat, dipastikan tidak masak. Walaupun
buah tidak terendam tetapi air kondensat masih ada yang tertinggal dalam rebusan
dapat menyebabkan perebusan kurang masak karena temperatur tidak tercapai.
2.6.5 Metode Perebusan dan Kebutuhan Uap
Diketahui bahwa untuk merebus dengan tekanan uap 3 bar (3,06 kg/cm2) selama
25 menit akan memberikan hasil yang sama seperti merebus dengan tekanan uap 1,5
bar selama 55 menit. Dari perebusan ini dapat dilihat. Semakin tinggi tekanan
perebusan akan semakin cepat pula waktu perebusan. Temperatur yang tinggi dapat
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
merusak kualitas minyak dan inti sawit. Oleh karena itu, inti sawit yang diperoleh
harus berwarna putih.
Selain itu proses perebusan juga perlu dilakukan pengurasan udara agar udara
bisa keluar dan digantikan oleh uap air sebagai media perebusan. Pengurasan udara
dilakukan pada saat awal proses perebusan, dimana uap dimasukkan melalui kran
pemasukan (inlet valve), sedangkan kran pengeluaran dibiarkan terbuka. Pengurasan
lainnya dilakukan pada saat tekanan mencapai puncak pertama pada tekanan
2,3 kg/cm2 dan pada puncak kedua tekanan 2,5 kg/cm2. Setelah pengurasan pada
puncak kedua selesai, uap dimasukkan hingga tekanan 3,0 kg/cm2
dan dipertahankan
terus selama beberapa lama sesuai kebutuhan (Pahan, 2008).
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 3
METODOLOGI PENELITIAN
3.1 waktu dan Tempat Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan pada bulan Februari 2018 di Laboratorium PT.
Perkebunan Nusantara IV Kebun Adolina
3.2 Alat dan Bahan
3.2.1 Alat
- Gelas Ukur (Pyrex)
- Derigen
- Neraca Analtik (AND)
- Cawan Porselen
- Oven (Memmert)
- Desikator
- Spatula
- Timbel
- Kapas
- Alat Sokhlet (Besttech)
- Kondensor
- Labu alas (Pyrex)
- Selang
- Hot Plate
- Tang Penjepit
- Kain / Serbet
3.2.2 Bahan
- Air Kondensat (Air Rebusan)
- N-Heksan
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
3.3 Prosedur
3.3.1 Pengambilan Sampel Air Kondensat
- Disiapkan derigen pengambilan sampel
- Diambil sampel air kondensat 2 jam sekali pada setiap tekanan Steam
2,3 kg/cm2 , 2,5 kg/cm2, 3,0 kg/cm2,
- Dilakukan analisa dilaboratorium pada kadar minyak dalam air kondensat
dan catat waktu dan suhu pada sterilizer
3.3.2 Analisa Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat
- Dimasukkan sampel air kondensat ± 10 gram kedalam cawan porselen yang
sudah diketahui beratnya
- Dimasukkan kedalam oven pemanas dengan temperatur 130o
- Kemudian masukkan sampel air kondensat kedalam timbel, kemudian tutup
timbel dengan kapas, dan masukkan kedalam alat soklet
C selama 3 jam,
kemudian cawan porselen yang berisi sampel tadi didinginkan selama ± 15
menit didalam desikator
- Dimasukkan pelarut N-Heksan sebanyak 250 ml melalui alat soklet hingga
membasahi timbel dan N-Heksan masuk sampai kedalam labu alas yang
sudah diketahui beratnya, kemudian dirangkai Alat Soklet
- Kemudian diekstraksi dengan menggunakan alat kondensor sebagai
pendingin dan Hot Plate sebagai pemanas selama ± 6 jam hingga N-Heksan
menjadi bening kembali
- Kemudian keluarkan timbel dari alat soklet dan N-Heksan yang masih
bercampur dengan minyak hasil ekstraksi tadi dilakukan destilasi sampai N-
Heksan nya habis
- Setelah N-Heksan nya habis masukkan labu alas yang berisi minyak kedalam
oven dengan suhu 130o
- Ditimbang berat labu alas yang berisi minyak, kemudian hitung berat minyak
pada masing – masing sampel yang digunakan.
C selama 3 jam, kemudian dinginkan labu alas yang
berisi minyak didalam desikator selama ± 15 menit
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil Data Percobaan
Dari hasil analisa yang dilakukan diLaboratorium Pabrik Kelapa Sawit (PKS) PTPN
IV Kebun Adolina pada saat penentuan kehilangan minyak pada air kondensat
diperoleh data sebagai berikut :
Tabel 4.1 Hasil Analisa Kehilangan Minyak Pada Air Kondensat
No Air
Kondensat
P
(kg/Cm2)
T
(Menit)
Suhu
(oC)
A
(g)
B
(g)
C
(g)
Minyak
(%)
Puncak I 2,3 10,4650 0,1643 0,0581 0,55
1. Puncak II 2,5 100 130 10,9082 0,1951 0,0719 0,65
Puncak III 3,0 10,5785 0,7621 0,0792 0,74
Puncak I 2,3 10,6722 0,1740 0,0612 0,57
2. Puncak II 2,5 105 140 10,6531 0,2092 0,0716 0,67
Puncak III 3,0 10,1632 0.7215 0,0763 0,75
Puncak I 2,3 10,2851 0,2120 0,0598 0,58
3. Puncak II 2,5 110 150 10,6221 1,2312 0,0782 0,73
Puncak III 3,0 10,9088 1,0720 0,0920 0,84
Keterangan :
P : Tekanan Uap (Steam)
T : Waktu Perebusan
A : Massa Sampel
B : Massa Sampel Setelah Dioven
C : Massa Minyak
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
4.2 Perhitungan
Dari data yang diperoleh di laboratorium, maka dapat dihitung kadar kehilangan
minyak pada air kondensat yang dinyatakan dalam persen (%) berat.
Kadar Minyak % =Berat Minyak Berat Sampel
x 100%
Sebagai contoh perhitungan diambil sampel nomor 1 pada tekanan 2,3 kg/cm2
dan waktu 100 menit :
Massa cawan kosong + sampel = 66,1021 g
Massa cawan kosong = 55,6371 g
Massa sampel = 10,4650 g
Setelah penguapan didalam oven salama ± 3 jam dengan suhu 130 o
Massa cawan kosong + sampel setelah dioven = 55,8014 g
C didapat :
Massa cawan kosong = 55,6371 g
Massa sampel setelah dioven = 0,1643 g
Massa Minyak Dalam Air Kondensat Setelah di Ekstraksi :
Massa Labu alas kosong + sampel = 105,9038 g
Massa Labu alas kosong = 105,8457 g
Massa sampel = 0,0581 g
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
% Kadar Minyak =Berat MinyakBerat Sampel
x 100%
=0,0581
10,4650 x 100%
= 0,55 % Tabel 4.2 Pengaruh Tekanan Uap Dan Waktu Perebusan Terhadap Kehilangan
Minyak Pada Air Kondensat
No Puncak Air Kondensat
Tekanan (kg / cm2
)
Kehilangan Minyak (%)
100 Menit 105 Menit 110 Menit 1. Puncak I 2,3 0,55 0,57 0,58 2. Puncak II 2,5 0,65 0,67 0,73 3. Puncak III 3,0 0,74 0,75 0,84
4.3 Pembahasan
Dari data laboratorium diatas terlihat bahwa kehilangan minyak pada air kondensat
berbeda kadar nya pada setiap tekanan dan waktu perebusannya, dimana bila waktu
perebusan dan tekanan ditambah kehilangan minyak pun akan semakin tinggi.
Sehingga dalam menentukan waktu perebusan untuk menekan kehilangan minyak
sawit harus diperhatikan parameter kehilangan minyak sawit yang ditentukan. Pada
PTPN Adolina, parameter kehilangan minyak sawit pada air kondensat yang
diijinkan adalah 0,55 % .
Maka dapat dikatakan bahwa untuk menghindari semakin tingginya
persentase atau tingkat kehilangan minyak pada proses perebusan (sterilizer) maka
tekanan dan waktu perebusan diusahakan seefektif mungkin dengan tidak
mengabaikan tujuan perebusan, proses perebusan serta langkah-langkah perebusan
dan faktor-faktor yang mempengaruhinya.
Jelas terlihat bahwa perebusan dengan kehilangan minyak dengan kondisi
tekanan 2,3 kg/cm2 dan waktu perebusan 100 menit terlihat kehilangan minyak
mencapai 0,55 %. Namun pada kondisi kerja seperti ini perebusan tandan buah segar
(TBS) belum mencapai hasil yang optimal, karena semua brondolan buah belum
matang terutama bagian dalamnya, dan dapat menganggu proses selanjutnya, dimana
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
buah tidak terpipil distasiun stripper dan pada proses pengempaan di screw press
tidak sempurna, sehingga mengakibatkan kerugian pada inti sawit, yang masih
banyak inti yang melekat pada cangkang.
Namun pada waktu perebusan dan tekanan uap yang digunakan pada tekanan
3,0 kg/cm2
Karena apabila tekanan tinggi dan waktu perebusan terlalu lama akan
menyebabkan hal-hal sebagai berikut yaitu, buah menjadi memar, kerugian minyak
dalam air kondensat (rebusan) dan tandan kosong bertambah, mutu minyak dan inti
akan menurun, sebagian buah akan menjadi gosong, disebabkan oleh kenaikan
tekanan yang sejalan dengan meningkatnya temperatur, kadar minyak pada air
kondensat atau air rebusan akan meningkat.
dan waktu perebusan 100 – 110 menit ternyata melebihi batas norma
yang ditetapkan, kondisi tersebut, namun perebusan telah mencapai hasil yang
optimum dan sempurna, dimana yaitu brondolan sudah dapat lepas dari tandannya.
Hal ini dapat dilihat pada proses selanjutnya, dimana buah akan mudah terpipil dan
pengempaan pada screw press sempurna sehingga kehilangan minyak pada stasiun
ini semakin kecil. Dan minyak dapat mudah dipucatkan dan menghasilkan minyak
yang kandungan ALB rendah. Dan apabila kadar kehilangan yang didapat dibawah
batas normanya maka dengan kondisi demikian, buah kelapa sawit yang direbus
belum benar-benar masak.
Sedangkan tekanan yang rendah dan waktu perebusan yang singkat akan
menyebabkan hal-hal sebagai berikut yaitu, buah yang kurang masak sehingga
brondolan tidak lepas dari tandan yang menyebabkan kehilangan minyak dalam
tandan kosong meningkat, persentase brondolan yang tertinggal dalam tandan
meningkat, kadar air pada biji akan meningkat sehingga pemisahan inti dengan
cangkang akan lebih sulit dilakukan, pelumatan dalam digester tidak sempurna, dan
sebagian daging buah tidak lepas dari biji. Sehingga mengakibatkan proses
pengepresan tidak sempurna dan akibatnya kerugian minyak pada ampas dan biji
bertambah, ampas / fiber menjadi basah yang mengakibatkan pembakaran dalam
ketel uap tidak sempurna.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Dari hasil analisa yang dilakukan, maka persentase kehilangan minyak yang terdapat
pada air kondensat yaitu pada puncak I diperoleh % kehilangan minyak 0,55 –
0,58%, puncak II diperoleh 0,65 – 0,73% dan pada puncak III diperoleh 0,74 –
0,84%, dan pengaruh tekanan uap (steam) pada saat perebusan tandan buah segar
(TBS) berbanding terbalik, dimana semakin tinggi tekanan uap maka semakin
pendek waktu perebusan, dan semakin kecil tekanan uap maka semakin lama waktu
perebusan.
5.2 Saran
- Buah yang telah dipanen sebaiknya langsung diolah di pabrik guna
memperkecil kehilangan minyak pada air kondensat dan mempertinggi
kualitas minyak yang dihasilkan.
- Penimbunan buah yang terlalu lama di loading ramp, dihindarkan karena
dapat mengakibatkan kememaran buah sehingga dapat meningkatkan naiknya
ALB dan juga angka kehilangan minyak (losses) yang tinggi.
- Sebelum proses pengolahan pabrik dimulai, alat-alat diperiksa terlebih dahulu
dan perlu dilakukan perawatan secara rutin.
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
DAFTAR PUSTAKA
Fauzi Y. 2002. KelapaSawit, Budi DayaPemanfaatanHasildanLimbahAnalisis Usaha danPemasaran. Edisi Revisi. Jakarta : Penebar Swadaya
Fauzi Y. 2008. KelapaSawit. Cetakan I Jakarta, 2012. Jakarta : Niaga Swadaya
Karim A. 2005. Metoda Kualitatif Pengolahan Kelapa Sawit dan Program Perawatan Pada Pabrik Kelapa Sawit Dengan Bantuan Komputer. Medan LPP
Kataren S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta : UI-Press
Naibaho P. 1998. Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit. Medan : Pusat Penelitian Kelapa Sawit
Nurhaiki I. 2014. Perkebunan Kelapa Sawit. Jakarta – Indonesia : International Standart Book Number (ISBN)
Pahan I. 2008. Panduan Lengkap Kelapa Sawit, Manajemen Agribisnis Dari Hulu Hingga Hilir. Jakarta : Penerbit Swadaya
Pardamean M. 2008. Panduan Lengkap pengolahan Kebun dan Pabrik Kelapa Sawit. Jakarta : Pt. Agro Media Pustaka
Pt. Perkebunan Nusantara IV Kebun Adolina Perbaungan Sumatera Utara
Tim Penulis P. S. 1997. Kelapa Sawit, Usaha Budidaya, Pemanfaatan dan Aspek Pemasaran. Jakarta : Penebar Swadaya
Soraya N. 2013. Produk Pangan Minyak Sawit. Kampus IPB Taman Kencana Bogor: Pt. Penerbit ITB Press.
Tekad S. 2011. Analisa Kebutuhan Uap Sterilizer Pabrik Kelapa Sawit Dengan Lama Perebusan 90 Menit. Medan : Fakultas Teknik Universitas Sumatera utara
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Lampiran 1. Skema Pabrik Pengolahan Kelapa Sawit
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
Lampiran 2. Skema Instalasi Sterilizer
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA