LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA HAYATI-2 BE-3214 EKSTRAKSI MINYAK NABATI SECARA MEKANIK NAMA: MUHAMMAD FADHLULLAH NIM: 11210001 KELOMPOK: 1 TANGGAL PRAKTIKUM: 11 DAN 18 APRIL 2013 TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN: 25 APRIL 2013 ASISTEN: NEIL PRIHARTO PROGRAM STUDI REKAYASA HAYATI SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG BANDUNG 2013
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
LAPORAN PRAKTIKUM REKAYASA HAYATI-2 BE-3214
EKSTRAKSI MINYAK NABATI SECARA MEKANIK
NAMA: MUHAMMAD FADHLULLAH
NIM: 11210001
KELOMPOK: 1
TANGGAL PRAKTIKUM: 11 DAN 18 APRIL 2013
TANGGAL PENYERAHAN LAPORAN: 25 APRIL 2013
ASISTEN: NEIL PRIHARTO
PROGRAM STUDI REKAYASA HAYATI
SEKOLAH ILMU DAN TEKNOLOGI HAYATI
INSTITUT TEKNOLOGI BANDUNG
BANDUNG
2013
! "!
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Bidang Rekayasa Hayati (Bioengineering) merupakan bidang yang
meliputi pemenuhan berbagai kebutuhan manusia seperti kesehatan, pangan,
dan energi (Shuler dan Kargi, 2002). Kaitan Rekayasa Hayati dengan energi
adalah cakupan bidangnya dalam memproduksi bahan bakar yang
berbasiskan hayati, yakni biofuel. Beberapa kelebihan biofuel dibandingkan
dengan bahan bakar yang sudah ada saat ini dan berbagai bahan bakar
alternatif lainnya adalah sifatnya yang dapat terbarukan serta tidak
memberikan dampak bagi lingkungan (Pandey, 2009).
Jenis biofuel yang cukup popular saat ini adalah biodiesel dan
bioethanol (Pandey, 2009). Kedua jenis biofuel ini dihasilkan dari kandungan
minyak yang terdapat dalam tumbuhan, yang disebut dengan minyak nabati.
Untuk memperoleh minyak tersebut dari dalam tumbuhan dibutuhkan
berbagai tahap pengolahan. Tahapan pengolahan ini tidaklah bertujuan hanya
sekedar untuk memperoleh minyak nabati saja, tetapi memperoleh minyak
nabati dengan tingkat kemurnian yang tinggi dan efisien.
Salah satu tahap penting dalam pengolahan minyak nabati adalah proses
ekstraksi minyak nabati dari sumbernya (seperti dari biji). Oleh karena itu,
seorang Bioengineer harus memahami serta menguasai proses ekstraksi
tersebut. Untuk itu, modul praktikum ini diberikan kepada mahasiswa
Rekayasa Hayati sebagai media untuk mempelajari salah satu metode
ekstraksi minyak nabati yang umum digunakan, yakni ekstraksi minyak
nabati secara mekanis.
1.2 Tujuan
Praktikum modul "Ekstraksi Minyak Nabati secara Mekanik" ini
bertujuan:
! #!
a. Menentukan kadar air dalam biji/kacang
b. Menentukan fraksi minyak dari tiap jenis biji/kacang
c. Menentukan hasil uji bakar sederhana pada minyak dari tiap jenis
biji/kacang.
! $!
BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak Nabati
Minyak nabati merupakan trigliserida yang diekstraksi dari tumbuhan.
Istilah minyak nabati umumnya digunakan pada minyak yang pada
temperatur ruangan berfasa cair. Sedangkan minyak nabati yang pada
temperatur ruangan berfasa padat disebut dengan lemak nabati. Kebanyakan
bagian tubuh tumbuhan dapat menghasilkan minyak nabati, namun bagian
tumbuhan yang umum diekstrak untuk diperoleh minyaknya adalah biji
(McCullough, 2006).
Berdasarkan peninggalan dokumen yang ada, penggunaan minyak
nabati diketahui telah dimulai dari 4000 tahun yang lalu. Masyarakat pada
saat itu menggunakan batu untuk menghancurkan biji, lalu dilakukan
pendidihan untuk mengekstrak minyaknya (McCullough, 2006).
Saat ini minyak nabati digunakan untuk berbagai jenis keperluan,
seperti untuk memasak, industri (pembuatan sabun, produk kosmetik,
pewarna, dll), feed (pakan ternak), serta bahan bakar (McCullough, 2006).
Berdasarkan publikasi Oil World, di dunia terdapat 17 jenis komoditas
minyak, dimana empatnya berasal dari hewan dan sisanya berasal dari
tumbuhan (nabati). Contoh minyak nabati di antaranya: minyak kacang
kedelai, minyak kelapa sawit, minyak canola, minyak biji bunga matahari,
minyak kacang tanah, minyak kelapa, minyak zaitun, dsb (Gunstone, 2002).
! %!
2.2 Ekstraksi, Pengilangan, dan Pengolahan Minyak Nabati
Mayoritas minyak nabati diperoleh dari bagian biji atau kacang suatu
tanaman. Ekstraksi biji dapat dilakukan dengan melakukan pressing atau
ekstraksi menggunakan pelarut. Beberapa jenis minyak nabati dapat
digunakan tanpa melalui perlakuan lebih lanjut, namun kebanyakan minyak
nabati akan melalui proses pengilangan (Gunstone, 2002).
Proses pengilangan berguna untuk memisahkan minyak dari zat-zat
lainnya, baik zat pengotor (contohnya fosfolipid dan pigmen) maupun zat
yang bernilai tinggi (contohnya antioksidan dan vitamin). Zat bernilai tinggi
tersebut dapat diperoleh kembali melalui aliran samping agar diproses lebih
lanjut (Gunstone, 2002).
Seringkali jumlah minyak nabati yang terbatas dalam skala komersil
tidak cukup untuk memenuhi syarat fisik, nutrisi, serta kimia yang
dibutuhkan dalam menghasilkan suatu produk. Namun dalam 1 abad terakhir
para peneliti telah berhasil menemukan metode untuk mengatasi masalah
tersebut, salah satunya dengan memodifikasi komposisi asam lemak
(Gunstone, 2002).
Metode-metode pengolahan minyak nabati yang sering kali digunakan
adalah fraksionasi, hidrogenasi, serta modifikasi komposisi asam lemak, baik
Gambar 2.1.1 Minyak zaitun yang merupakan contoh minyak nabati
! &!
secara konvensional (pembiakan biji) maupun melalui rekayasa genetika.
Metode-metode pengolahan tersebut berguna untuk meningkatkan
pemenuhan syarat fisik, nutrisi, serta kimia minyak (Gunstone, 2002).
2.3 Ekstraksi Minyak secara Mekanik
Metode pengekstraksian minyak telah mengalami evolusi dari waktu ke
waktu, termasuk metode ekstraksi secara mekanis. Ekstraksi minyak secara
mekanis yang terdokumentasi oleh sejarah dimulai dari tahun 1650 SM di
Mesir, yakni ekstraksi minyak zaitun dengan metode pressing menggunakan
tangan. Pada tahun 1795, J Bramah mengembangkan hydraulic press
extraction. Alat ini digunakan secara umum hingga tahun 1950-an, sebelum
akhirnya kalah pamor oleh continuous screw extraction. Walaupun begitu,
industri minyak zaitun masih menggunakan hydraulic press extraction hingga
saat ini. Screw press extraction pertama kali dikembangkan pada tahun 1900
oleh Valerius D. Anderson. Hingga kini metode ini terus mengalami
perkembangan, dan masih merupakan metode yang popular digunakan untuk
mengekstraksi minyak (Kemper, 2005).
!
Gambar 2.3.1 Hydraulic press extraction (a), screw press extraction (b)
a. b.
! '!
Ekstraksi (secara mekanis) merupakan faktor penentu kualitas minyak
yang dihasilkan. Prinsip dasar ekstraksi minyak secara mekanis ialah
pemberian gaya yang cukup besar pada biji sehingga tekanan yang besar akan
meremukkan biji. Oleh karena itu minyak yang terkandung dalam biji pun
dapat terbebas (Herkes, et al, 2012).
Pada screw press extraction, tekanan pada biji berasal dari sekrup
(screw) yang bergerak mendorong biji pada suatu ruangan tetap. Selain
memberikan tekanan, gerakan sekrup pun akan menghasilkan gesekan yang
dapat meremukkan biji. Karena tekanan dan gesekan ini, minyak yang
terkandung dalam biji dapat keluar melalui celah kecil pada alat, dimana
serat-serat biji akan tertahan pada celah tersebut. Sedangkan biji yang telah
remuk akan membentuk pasta yang dapat dikeluarkan dari celah lainnya.
Gesekan dan tekanan dalam alat dapat menghasilkan panas dengan suhu 60-
99°C (Spectrum Ingredients, 2013).
2.4 Biodiesel
Biodiesel merupakan bahan bakar minyak yang dibuat dari bahan nabati
berupa lemak atau minyak untuk digunakan pada mesin genset diesel, mobil,
atau automotif lainnya. Biodiesel merupakan bahan bakar terbarukan karena
dapat ditanam pada areal kehutanan, pertanian, dll (Pakpahan dalam Sudrajat,
2003).
Biodiesel yang merupakan sumber energi alternatif memiliki banyak
keunggulan dibandingkan sumber energi alternatif lainnya, di antaranya:
ketersediaan sumber daya, ketersediaan teknologi, keunggulan kualitas
produk, memberikan dampak positif terhadap ekonomi makro (devisa
negara), dan ekonomi mikro seperti penciptaan lapangan kerja baru. Biodiesel
sendiri pun memiliki keunggulan dibandingkan petrodiesel, di antaranya:
resiko terbakar lebih rendah, kualitas pembakaran seimbang, emisi gas toksik
lebih rendah, lebih mudah terurai secara biologis, pengadaannya banyak
melibatkan masyarakat dari kelompok kurang mampu serta memberikan
dampak positif pada konservasi tanah dan air (Sudrajat, et al., 2003).
! (!
BAB III
METODE KERJA
3.1 Alat dan Bahan
Pada praktikum modul "Ekstraksi Minyak Nabati secara Mekanik" ini
digunakan alat dan bahan sebagai berikut:
3.1.1 Alat
• Screw press
• Pembakar Bunsen
• Gelas ukur
• Piknometer
• Beaker glass
3.1.2 Bahan
• Berbagai jenis biji/kacang (kacang tanah, kacang edamame, biji
kemiri, biji kemiri sunan, biji jarak pagar, biji jarak merah, dan biji
jarak hijau)
• Kain kassa
3.2 Langkah Kerja
Biji/kacang dikupas, lalu dikeluarkan daging biji/kacangnya secara
manual. Ditimbang daging biji/kacang yang telah diperoleh, kemudian
digiling sampai halus dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105°C selama 2
jam. Setelah kering, biji/kacang dimasukkan ke dalam screw press sambil
dipanaskan. Lalu biji/kacang dikempa dengan menggunakan tuas sehingga
minyak pun akan keluar melalui lubang-lubang yang terdapat di bagian
pinggir blok ulir. Minyak ditampung, sedangkan bungkilnya dikeluarkan
untuk digiling dan dikempa kembali. Minyak yang telah diperoleh dihitung
! )!
densitasnya, sehingga diperoleh massa minyak. Setelah itu persentase (w/w)
yield minyak yang diperoleh dari biji sampel pun dapat dihitung. Lalu
dilakukan uji pembakaran sederhana pada minyak dengan menambahkan
sumbu yang disulut api.
! *+!
BAB IV
HASIL PENGAMATAN DAN PEMBAHASAN
4.1 Karakterisasi Umpan
Berdasarkan literatur, salah satu syarat suatu biji/kacang dapat
digunakan sebagai sumber minyak nabati yang digunakan untuk membuat
Berat basah Berat kering Kacang/biji yang
Volume minyak kotor Kel
ompok
Jenis Kacang/biji
kacang/biji (g) kacang/biji (g) digiling (g) yang diperoleh (mL)