Laporan Praktikum: Laporan Praktikum Deodorasi

DEODORASI

PERCOBAAN III

(Mata Kuliah Praktikum Refenery dan Pengolahan Turunan Minyak Sawit)

Kelompok 3

Ani Pujawati (B1317008)

Ayu Puji Lestari (B1317009)

Dwi Atika Yulianti (B1317072)

Joo Vani Lutfiyadi (B1317027)

Mega Novita Sari (B1317036)

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN

POLITEKNIK NEGERI TANAH LAUT

PELAIHARI

2019

BAB I

PENDAHULUAN

1.1. Latar Belakang

Pengolahan Kelapa sawit merupakan suatu proses pengolahan yang menghasilkan minyak kelapa sawit. Hasil utama yang dapat diperoleh ialah minyak sawit, inti sawit, sabut, cangkang dan tandan kosong. Pabrik kelapa sawit (PKS) dalam konteks industri kelapa sawit di Indonesia dipahami sebagai unit ekstraksi crude palm oil (CPO) dan inti sawit dari tandan buah segar (TBS) kelapa sawit. PKS tersusun atas unit-unit proses yang memanfaatkan kombinasi perlakuan mekanis, fisik, dan kimia.

Parameter penting produksi seperti efisiensi ekstraksi, rendemen, kualitas produk sangat penting perananya dalam menjamin daya saing industri perkebunan kelapa sawit di banding minyak nabati lainnya. Perlu diketahui bahwa kualitas hasil minyak CPO yang diperoleh sangat dipengaruhi oleh kondisi buah (TBS) yang diolah dalam pabrik. Sedangkan proses pengolahan dalam pabrik hanya berfungsi menekan kehilangan dalam pengolahannya, sehingga kualitas CPO yang dihasilkan tidak semata-mata tergantung dari TBS yang masuk ke dalam pabrik.

Pada prinsipnya proses pengolahan kelapa sawit adalah proses ekstraksi CPO secara mekanis dari tandan buah segar kelapa sawit (TBS) yang diikuti dengan proses pemurnian. Secara keseluruhan proses tersebut terdiri dari beberapa tahap proses yang berjalan secara sinambung dan terkait satu sama lain kegagalan pada satu tahap proses akan berpengaruh langsung pada proses berikutnya (Siswaidi, 2012).

Proses tersebut terdiri dari degumming (penghilangan kotoran), bleaching (pemucatan) dan deodorasi (penghilangan bau). Pada praktikum ini dilakukan deodorasi pada CPO.

1.2. Tujuan

Tujuan dari praktikum ini adalah untuk menghilangkan bau pada CPO.

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1. Pengertian Deodorasi

Deodorisasi adalah suatu tahap proses pemurnian minyak dan lemak yang bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavour) yang tidak disukai konsumen menggunakan cara destilasi dengan suatu aliran uap pada tekanan vakum serta suhu yang semakin tinggi (150ºC -250ºC). Tekanan uap zat-zat yang berbau adalah sangat rendah hingga dengan suhu yang sangat tinggi baru dapat diuapkan dengan tekanan atmosfer. Tetapi suhu yang terlalu tinggi dapat merusak minyak dan lemak. Deodorisasi didasarkan pada perbedaan volalitas (kemudahan menguap) antara minyak (trigliserida) dengan komponen pengotor yang tidak diinginkan ini mempengaruhi aroma, rasa, warna, dan stabilitas minyak.

Proses deodorisasi sangat dipengaruhi oleh faktor tekanan, temperatur dan waktu, yang kesemuanya harus disesuaikan dengan jenis minyak mentah yang diolah dan sistem proses yang digunakan. Temperatur operasi dijaga agar tidak sampai menyebabkan turut terdistilasinya gliserida. Tekanan diusahakan serendah mungkin agar minyak terlindung dari oksidasi oleh udara dan mengurangi jumlah pemakaian uap. Pada umumnya, tekanan operasi sekitar 5 – 20 mmHg dan temperature 240 – 270 ^oC, serta menggunakan gas nitrogen untuk menghindari terjadinya oksidasi.

Deodorisasi merupakan suatu proses untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak enak dalam minyak sawit kasar. Prinsip proses deodorisasi adalah penyulingan minyak dengan uap panas dalam tekanan atmosfer atau keadaan vakum. Proses deodorisasi perlu dilakukan terhadap minyak yang digunakan untuk bahan pangan. Proses deodorisasi dilakukan dengan cara memompakan minyak ke dalam ketel deodorisasi. Kemudian minyak tersebut dipanaskan pada suhu 240 – 270 ^oC pada tekanan 1 atmosfer dan selanjutnya pada tekanan rendah dengan tetap dialiri uap panas, selama 4 - 6 jam. Pada suhu yang lebih tinggi, komponen yang menimbulkan bau dalam minyak akan lebih mudah menguap. Penurunan tekanan selama proses deodorisasi akan mengurangi jumlah uap yang digunakan dan mencegah hidrolisis minyak oleh uap air. Setelah proses deodorisasi sempurna, minyak harus cepat didinginkan dengan mengalirkan air dingin melalui pipa pendingin sehingga suhu minyak menurun menjadi sekitar 84 ^oC dan selanjutnya ketel dibuka serta minyak dikeluarkan. Hasil minyak yang telah dimurnikan sedapat mungkin dijaga agar tidak banyak mengalami kerusakan dengan memperhatikan faktor-faktor suhu, cara penanganan, dan kemasan yang dipakai (Ketaren, 2005).

Deodorisasi sebagai tahap terakhir dalam pemurnian minyak, merupakan proses pelucutan oleh uap air (steam). Uap panas yang digunakan merupakan uap kualitas baik (1-3% dari minyak), yang dibangkitkan dari air umpan yang telah dideaerasi dan mengalami perlakuan tertentu, yang kemudian diinjeksikan ke dalam minyak pada suhu tinggi (252-266^oC) dan kevakuman tinggi (<6 mmHg). (Gunstone, 2002).

2.2. Faktor Penting dalam Proses Deodorasi

Faktor yang penting pada proses deodorisasi, adalah jumlah minyak, jumlah komponen volatil, jumlah uap yang dipakai, dan besar tekanan dalam proses. Proses deodorisasi bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan rasa dan bau yang tidak dikehendaki dalam minyak untuk makanan. Senyawa-senyawa yang menimbulkan rasa dan bau yang tidak enak tersebut biasanya berupa senyawa karbohidrat tak jenuh, asam lemak bebas dengan berat molekul rendah, senyawa-senyawa aldehid dan keton serta senyawa-senyawa yang mempunyai volatilitas tinggi lainnya. Oleh karena itu, dilaksanakan praktikum ini untuk mempraktekkan proses deodorasi pada CPO (Crude Palm Oil).

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses deodorisasi adalah:

1. Suhu dan tekanan vacum

Suhu berhubungan dengan tekanan vacum. Hasil yang dikehendaki dapat diperoleh apabila suhu dijaga antara 230 ^oC–240 ^oC.

2. Lama waktu deodorisasi

Dengan menggunakan suatu standar bau dan flavor pada produk akhir proses deodorisasi, maka deodorisasi pada suhu 204 ^oC memerlukan waktu 3 kali lebih lama dari pada suhu 230 ^oC.

3. Banyaknya uap yang dibutuhkan

Berkaitan dengan tekanan vacum, suhu dan tinggi minyak atau sejumlah minyak dalam deodorisasi. Ditemukan bahwa konsumsi total uap sebanyak 660 lb/Ton minyak yang diperlukan adalah cukup untuk membuat vacum dan untuk memastikan dekstruksi peroksida (Wardhanu, 2009).

2.3. Prinsip Proses Deodorasi

Prinsip proses deodorisasi adalah penyulingan minyak dengan menggunakan uap panas dalam tekanan atmosfer atau dengan keadaan vacum. Deodorisasi didasarkan pada perbedaan volalitas (kemudahan menguap) antara minyak (trigliserida) dengan komponen pengotor yang tidak diinginkan ini mempengaruhi aroma, rasa, warna, dan stabilitas minyak. Faktor yang penting pada proses deodorisasi, adalah jumlah minyak, jumlah komponen volatil, jumlah uap yang dipakai, dan besar tekanan dalam proses (Wardhanu, 2009).

Deodorisasi adalah tahapan dalam proses minyak yang digunakan untuk menghilangkan bau dan rasa yang tidak enak dalam minyak. Prinsip proses deodorisasi adalah penyulingan minyak dengan menggunakan uap panas dalam tekanan atmosfer atau dengan keadaan vacuum (Sudaryat, 2014). Senyawa yang dapat menimbulkan flavor dalam minyak ada dua macam, yaitu :

a. Flavor alamiah

Flavor tersebut secara alamiah terdapat dalam bahan yang mengandung minyak dan ikut terekstrak pada proses pemisahan minyak dengan cara pengepresan. Minyak yang berbau sengit/tengik dan rasa getir disebabkan oleh thio sianida, senyawa ini banyak terdapat pada bahan yang berasal dari biji-bijian.

b. Flavor yang ditambahkan dari kerusakan proses pengolahan

Kerusakan tersebut selama proses pengolahan, penyimpanan, pengangkutan, adanya kotoran dalam minyak dan pada proses pemurnian. Senyawa yang terbentuk merupakan hasil degradasi trigliserida dalam minyak yang menghasilkan asam lemak bebas, aldehid, keton dan sebagainya.

2.4. Tujuan Proses Deodorasi

Proses deodorisasi bertujuan untuk mengurangi atau menghilangkan rasa dan bau yang tidak dikehendaki dalam minyak untuk makanan. Senyawa-senyawa yang menimbulkan rasa dan bau yang tidak enak tersebut biasanya berupa senyawa karbohidrat tak jenuh, asam lemak bebas dengan berat molekul rendah, senyawa-senyawa aldehid dan keton serta senyawa-senyawa yang mempunyai volatilitas tinggi lainnya. Kadar senyawa-senyawa tersebut di atas, walaupun cukup kecil telah cukup untuk memberikan rasa dan bau yang tidak enak, kadarnya antara 0,001 – 0,1 % (Hastuti, 2015).

Proses deodorisasi yang banyak dilakukan adalah cara distilasi uap yang didasarkan pada perbedaan harga volatilitas gliserida dengan senyawa-senyawa yang menimbulkan rasa dan bau tersebut, dimana senyawa-senyawa tersebut lebih mudah menguap dari pada gliserida. Uap yang digunakan adalah superheated steam (uap kering), yang mudah dipisahkan secara kondensasi. Proses deodorisasi sangat dipengaruhi oleh faktor tekanan, temperatur dan waktu, yang kesemuanya harus disesuaikan dengan jenis minyak mentah yang diolah dan sistim proses yang digunakan. Temperatur operasi dijaga agar tidak sampai menyebabkan turut terdistilasinya gliserida. Tekanan diusahakan serendah mungkin agar minyak terlindung dari oksidasi oleh udara dan mengurangi jumlah pemakaian uap. Pada sistem batch ini, tekanan operasi sekitar 3 torr dan temperatur 240^oC.

2.5. Parameter Proses dan Kondisi Deodorisasi

Deodorisasi pada prinsipnya merupakan proses pelucutan oleh gas pelucut dalam kondisi vakum pada suhu tertentu. Dan selama proses tersebut asam-asam lemak bebas dan komponen-komponen odor dihilangkan untuk mendapatkan minyak yang tidak berbau. Meskipun proses ini secara umum dinamakan deodorisasi, tetapi sebenarnya merupakan kombinasi dari tiga operasi yang berbeda (O’Brien 2004):

a. Distilasi

yaitu pelucutan komponen volatil (asam lemak bebas, tokoferol, tokotrienol, sterol, dan kontaminan seperti pestisida atau hidrokarbon aromatik polisiklik ringan, dsb)

b. Deodorisasi

yaitu penghilangan komponen-komponen penyebab bau.

c. Thermal bleaching

yaitu seperti penghancuran pigmen (karotenoid) oleh panas sementara menjaga efek samping reaksi seperti cis-trans isomerisasi, polimerisasi, dsb.

Parameter deodorisasi optimal (suhu, tekanan operasi, dan jumlah gas pelucut) ditentukan oleh jenis minyak dan proses pemurnian yang dipilih (secara kimia atau secara fisik), tetapi juga oleh rancangan deodorizer. Pemurnian secara fisik memerlukan kondisi yang lebih ketat dibandingkan pemurnian secara kimia. Hal ini karena penghilangan asam lemak bebas dilakukan dengan distilasi, dan dalam pemurnian secara fisik kadar asam lemak bebas awal cukup tinggi.

Kondisi proses deodorisasi bergantung pada jenis minyak, kualitas minyak, dan sistem pemurnian (refining) yang digunakan. Pergeseran teknologi pemurnian kini lebih kearah pemurnian secara fisik dimana asam lemak bebas secara eksklusif dihilangkan melalui distilasi uap dan membutuhkan kondisi yang lebih terkontrol dibandingkan minyak yang dimurnikan secara kimiawi. Dengan pemurnian secara kimiawi, sebagian besar kadar asam lemak bebas telah dinetralkan sebelum deodorisasi. Minyak yang mengalami pemurnian secara fisik memiliki kadar asam lemak bebas berkisar 1 sampai 5% dibandingkan dengan minyak yang dimurnikan secara kimiawi yaitu 0.05 – 0.1%. Kebutuhan distilasi uap baik untuk minyak yang telah dimurnikan secara fisik maupun secara kimia dapat dicapai dengan mengubah satu atau lebih variabel operasi. Empat variabel operasi yang saling terkait yang mempengaruhi kualitas minyak yang dideodorisasi adalah derajat vakum, suhu, laju alir gas pelucut, dan waktu tinggal pada suhu deodorisasi.

Derajat vakum

Jika asam lemak dan senyawa-senyawa odor didistilasi pada suhu lebih rendah, distilasi harus dilakukan pada tekanan absolut yang rendah yang dipengaruhi oleh sistem vakum. Titik didih dari asam-asam lemak dan tekanan uap dari senyawa-senyawa odor berkurang dengan penurunan tekanan absolut. Tekanan absolut rendah yang biasanya digunakan adalah 2-4 mbar (O’Brien, 2004), yang umumnya dihasilkan oleh sistem vakum yang terdiri dari suatu kombinasi steam jet ejector, kondensor uap, dan pompa vakum mekanik.

Suhu

Suhu deodorisasi harus cukup tinggi untuk memastikan tekanan uap dari senyawa-senyawa volatil dalam minyak cukup tinggi. Tekanan uap dari senyawasenyawa odor meningkat dengan cepat sesuai dengan kenaikan suhu minyak. Sebagai contoh, tekanan uap asam palmitat adalah 1.8 mm pada 176.7^oC, 7.4 mm pada 204.4^oC, 25 mm pada 232.2^oC, dan 72 mm pada 260^oC.

Apabila diasumsikan bahwa hubungan tekanan uap-suhu untuk semua senyawa odor adalah sama dengan asam palmitat, maka setiap 27.8^oC peningkatan suhu deodorizer akan meningkatkan laju pelucutan senyawa odor sebanyak 3 kali, atau akan diperlukan waktu lebih lama sembilan kali pada suhu 177^oC dibandingkan 232^oC. Pengoperasian deodorizer pada suhu tertentu dapat memicu dekomposisi termal dari beberapa senyawa yang secara alami terdapat dalam minyak, seperti pigmen dan beberapa trace kompleks metal-prooksidan. Pigmen karotenoid dapat terdekomposisi dan dihilangkan melalui deodorisasi dimulai pada suhu 230^oC; Oleh karenanya, pengaturan waktu dan suhu harus ditentukan dalam proses deodorisasi. Secara umum, suhu deodorisasi akan bervariasi sekitar 204 - 246^oC dan dalam kasus-kasus tertentu dapat mencapai 274^oC (O’Brien, 2004).

Uap Panas (Stripping steam)

Jumlah uap panas yang diperlukan merupakan suatu fungsi dari tekanan operasi dan efisiensi pencampuran. Pencampuran minyak diperlukan untuk mengenakan permukaan minyak baru pada tekanan absolut rendah secara konstan, dilakukan oleh distribusi uap panas. Oleh karena itu, kedalaman minyak merupakan suatu faktor utama untuk memastikan baik kebutuhan uap panas dan waktu tinggalnya. Jumlah asam-asam lemak yang terdistilasi untuk setiap kg uap panas berbanding lurus terhadap takanan uap dari asam lemak. Uap panas efektif bergantung pada volume, sebagai contoh, operasi pada 1-mbar akan membutuhkan persentase berat uap yang lebih rendah dibandingkan operasi pada 6-mbar. Perbedaan diantara jenis minyak juga mempengaruhi kebutuhan uap; sebagai contoh, minyak kanola membutuhkan uap lebih banyak dibandingkan minyak kedelai untuk menghilangkan bau. Jumlah uap yang berlebihan mungkin dapat menyebabkan hidrolisis dan meningkatnya kebutuhan energi untuk sistem vakum. Kondisi tipikal kebutuhan uap untuk proses deodorisasi adalah 5 - 15%-b minyak untuk sistem batch dan 0.5-2% untuk sistem kontinu dan semi kontinu.

Waktu tinggal (Stripping time)

Waktu tinggal proses deodorisasi adalah periode selama lemak atau minyak berada pada suhu deodorisasi dan kontak dengan gas pelucut. Waktu pelucutan (stripping time) untuk deodorisasi yang efisien harus cukup lama untuk mereduksi komponen odor dari minyak sampai tingkat yang dikehendaki. Waktu tinggal ini akan bervariasi sesuai rancangan alat. Sebagai contoh, deodorizer tipe batch dengan kedalaman minyak 8-10 ft di atas distributor sparging steam akan memerlukan waktu deodorisasi yang lebih lama dibandingkan sistem kontinu atau semikontinu yang menggunakan kedalaman lapisan minyak yang rendah. Biasanya, waktu tinggal pada suhu tertentu untuk sistem deodorizer batch adalah 3-8 jam, sedangkan waktu tinggal untuk sistem kontinu dan semikontinu bervariasi dari 15 sampai 120 menit (O’Brien, 2004).

BAB III

METODE

3.1. Waktu dan Tempat

Praktikum ini dilaksanakan pada hari kamis, 28 februari 2019 pukul 14.00-17.00 WITA. Bertempat di Laboratorium bio proses dan bioenergi program studi Teknologi Industri Pertanian Politeknik Negeri Tanah Laut.

3.2. Alat dan Bahan

3.2.1. Alat

Alat yang digunakan pada praktikum ini adalah termometer, hot plate, Erlenmeyer, pipet tetes, dan gelas beaker.

3.2.2. Bahan

Bahan yang digunakan pada praktikum ini adalah CPO hasil degumming dan bleaching (PBPO).

3.3. Prosedur Kerja

A. Persiapan Bahan

Disiapkan DBPO (Degumming Bleaching Palm Oil) kedalam Erlenmeyer
Dipanaskan menggunakan hot plate hingga 235^oC selama 1 jam
Diambil Erlenmeyer yang telah dipanaskan, kemudian didinginkan dengan direndam menggunakan air
Disimpan minyak yang teah dideodorasi
Diamati perubahan yang terjadi

B. Analisis FFA

Disiapkan 5 gram minyak yang telah dideodorasi, dipanaskan sampai mencair
Ditambahkan 50ml N-hexan
Ditambahkan 2ml Indikator PP
Dititrasi dengan larutan 0,1 N NaOH yang telah distandarisasi
Diamati perubahan warna sampai warna merah jambu dan tidak hilang selama 30 detik
Dihitung FFA yang didapat

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1. Hasil

Adapun hasil dari praktikum deodorasi pada sampel minyak CPO ini dapat dilihat pada tabel 1.1 sebagai berikut :

Tabel 1.1 Hasil Pengamatan Deodorasi pada minyak CPO

No.	Parameter yang diamati	Sebelum Deodorasi	Setelah Deodorasi	FFA (%)
1	Bau / Aroma	Berbau menyengat	Berbau minyak pada umumnya	4,15 %
2	Warna	Merah Cerah dan orange menggumpal	Orange Bening
3	Tekstur	Menggumpal dan kental	Cair seperti minyak goreng

4.2. Pembahasan

Pada praktikum kali ini dilakukan dengan menggunakan sampel minyak kelapa sawit atau CPO yang telah melewati proses deguming dan bleaching. Deodorisasi sebagai tahap terakhir dalam pemurnian minyak, merupakan proses pelucutan oleh uap air (steam). Uap panas yang digunakan merupakan uap kualitas baik (1-3% dari minyak), yang dibangkitkan dari air umpan yang telah dideaerasi dan mengalami perlakuan tertentu, yang kemudian diinjeksikan ke dalam minyak pada suhu tinggi (252-266^oC) dan kevakuman tinggi (<6 mmHg). (Gunstone 2002).

Praktikum yang telah dilaksanakan tersebut didapatkan hasil yang seperti pada tabel 1.1 diatas dimana dari hasil tersebut dapat diketahui perbedaan hasil setelah maupun sebelum minyak CPO melewati proses deodorasi. Hal ini mungkin saja dikarenakan adanya beberapa faktor yang mempengaruhi pada proses deodorasi.

Faktor-faktor yang mempengaruhi proses deodorisasi adalah:

1. Suhu dan tekanan vacum

Suhu berhubungan dengan tekanan vacum. Hasil yang dikehendaki dapat diperoleh apabila suhu dijaga antara 230 ^oC–240 ^oC.

2. Lama waktu deodorisasi

Dengan menggunakan suatu standar bau dan flavor pada produk akhir proses deodorisasi, maka deodorisasi pada suhu 204 ^oC memerlukan waktu 3 kali lebih lama dari pada suhu 230 ^oC.

3. Banyaknya uap yang dibutuhkan

Berdasarkan penjelasan dari beberapa teori yang telah dijelaskan tersebut besarnya suhu yang digunakan pada proses deodorasi ini sendiri berbeda-beda dan pada praktek yang telah dilakanakan pun suhu yang digunakan adalah sebesar 235^oC mungkin saja ini merupakan salah satu penyebab dari faktor yang berpengaruh terhadap hasil proses deodorasi yang diperoleh.

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1. Kesimpulan

Berdasarkan praktikum deodorasi yang telah dilakukan, maka dapat disimpulkan bahwa Deodorasi adalah suatu tahap proses pemurnian minyak dan lemak yang bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavour) yang tidak disukai. Pada hasil yang telah didapat pada praktikum, bau pada CPO tidak berbau menyengat sebelum dilakukan proses Deodorasi.

5.2. Saran

Berdasarkan praktikum yang telah dilakukan, sebaiknya para praktikan lebih teliti dalam melihat perubahan yang terjadi dan berhati hati dalam menggunakan alat laboratorium serta menjaga kebersihan.

DAFTAR PUSTAKA

Hastuti. 2015. Ekonomika Pertanian, Pengantar Teori dan Kasus : Penebar Swadaya

Ketaren S. 2005. Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta: Universitas Indonesia Press.

O’Brien RD. 2004. Fats and Oils: Formulating and Processing for Applications. Ed ke-2. Florida: CRC Press. hlm 76-86.

Siswaidi. 2012. Dasar-Dasar Biokimia Jilid 1. Jakarta: Erlangga

Sudaryat. 2014. Kualitas dari Minyak CPO. Jakarta: Erlangga

Wardhanu, AP. 2009. Produk Lanjutan Crude Palm Oil.

https://apwardhanu.wordpress.com/2009/05/31/produk-lanjutan-crude-palm-oil-cpo/. (Diakses pada hari jumat, 1 Maret 2019).

LAMPIRAN

Perhitungan :