A. JUDULOptimalisasi Ekstraksi Minyak Dari Biji Mahoni Sebagai
Bahan Baku Pembuatan Energi Alternatif (Biodiesel)B. LATAR BELAKANG
MASALAHPemerintah melalui UU No 30 tahun 2007 menetapkan untuk
mengembangkan sumber energi terbarukan, termasuk penelitian dan
pengembangan untuk diversifikasi sumber-sumber energi terbarukan
tersebut. Pemerintah juga telah menetapkan untuk mengurangi peran
minyak bumi dari 52% menjadi 20%, dan sebaliknya peran energi
terbarukan akan ditingkatkan menjadi sekitar 20% pada tahun
2025.Program pengembangan sumber energi terbarukan khususnya
biodiesel dilatar belakangi oleh kebutuhan bahan bakar minyak yang
semakin meningkat, sementara persediaan minyak bumi semakin
menipis. Peningkatan kebutuhan bahan bakar minyak dari tahun ke
tahun terus meningkat yang disebabkan terutama oleh penggunaan
model transportasi, disamping pemakaian oleh industri. Kebutuhan
solar Indonesia dari tahun ke tahun terus naik, pada tahun 1995
sebesar 15,84 miliar liter, tahun 2000 sebesar 21,39 miliar liter,
tahun 2005 sebesar 27,05 miliar liter dan pada tahun 2010
diperkirakan akan meningkat menjadi 34,71 miliar liter. Peningkatan
ini akan terus terjadi setiap tahunnya seiring dengan pengembangan
teknologi yang semakin maju dan jumlah penduduk yang semakin
bertambah.Biodiesel adalah suatu energi alternatif yang telah
dikembangkan secara luas untuk mengurangi ketergantungan kepada
Bahan Bakar Minyak (BBM). Biodiesel merupakan bahan bakar berupa
metil ester asam lemak yang dihasilkan dari proses kimia antara
minyak nabati dan alkohol.[1]Selama ini pemanfaatan bahan baku
terbesar untuk biodiesel di Indonesia adalah minyak kelapa sawit
yang merupakan edible oil (minyak pangan) . Oleh karena itu, biji
mahoni dengan kandungan minyak 45 % merupakan salah satu alternatif
bahan baku biodiesel dari tanaman kehutanan yang non edible oil.
Pertanaman mahoni di Indonesia cukup luas, dimana pada umumnya
pertanaman mahoni yang luas dikelola oleh Perum Perhutani yang
mengelola sekitar 116.282 ha di Jawa, Sumatera dan Sulawesi, adapun
sekitar belasan ribu hektar dikelola oleh pemda sebagai tanaman
peneduh jalan-jalan dibanyak kota besar. Dengan luasan tersebut,
selain potensinya sebagai penghasil kayu, pohon
reboisasi/penghijauan serta peneduh jalan dan dengan produksi biji
mencapai 4-8 kg/pohon/tahun, maka potensi mahoni sebagai alternatif
bahan baku biodiesel perlu di kembangkan. [2]majalh treeC.
PERUMUSAN MASALAHRumusan masalah pada penelitian ini adalah
bagaimana pengaruh beberapa variabel terhadap proses ekstraksi
padat-cair minyak biji mahoni dari biji mahoni sebagai bahan
bakunya. Dan variabel-variabel yang mempengaruhi terhadap proses
tersebut antara lain adalah waktu ekstraksi dan jenis pelarut.D.
BATASAN MASALAHDalam penelitian ini terdapat beberapa masalah
antara lain: 1. Bagaimana perlakuan awal sebelum ekstraksi dengan
hasil yang optimal?2. Berapa waktu ekstraksi yang dibutuhkan untuk
mengekstrak minyak dari biji Mahoni dengan hasil optimal?3. Pelarut
mana yang lebih baik digunakan untuk mengekstrak minyak dari biji
Mahoni dengan hasil optimal?E. TUJUANTujuan dari penelitian ini
adalah mencari perlakuan awal, waktu ekstraksi dan jenis pelarut
yang dapat digunakan secara optimum dalam mengekstrak minyak dari
biji Mahoni F. LUARAN YANG DIHARAPKANDalam penelitian ini luaran
yang diharapkan adalah:1. Mengupayakan biji mahoni sebagai salah
satu bahan alternatif yang dapat di olah menjadi bahan baku
biodiesel dan mengupayakan metode yang optimal dalam mengekstrak
minyak yang terdapat pada biji mahoni.2. Publikasi sebagai artikel
ilmiah.G. MANFAAT PENELITIANPenelitian ini mempunyai kegunaan
sebagai berikut: 1. Meningkatkan produktivitas dan mutu bahan dasar
biodiesel dari biji mahoni.2. Menambah pengetahuan mengenai
pengolahan biodiesel.3. Mengoptimalkan pengolahan biodiesel dari
minyak non pangan.4. Meningkatkan nilai ekonomis dari biji
mahoni.H. TINJAUAN PUSTAKA1. MahoniNama Indonesia : Mahoni Nama
Inggris : West Indian mahogany [3]
Gambar 1. Mahoni Di Indonesia tumbuhan berkayu keras ini
mempunyai nama lokal lainnya, yaitu mahagoni, maoni atau moni. Di
Bangli disebut sebagai mahagni. Di Belanda dikenal sebagai mahok.
Orang Perancis menyebutnya acajou atau acajou pays, sementara
tetangga kita (Malaysia) menamai tanaman ini cheriamagany atau sky
fruit, karena buahnya mengarah ke langit. Lain lagi dengan orang
Spanyol yang mengenalnya sebagai caoba/caoba de Santo/domingo.Biji
Mahoni berwarna coklat, lonjong padat, bagian atas memanjang
menjadi sayap, dengan panjang mencapai 7,5-15 cm. Biji menempel
pada kolumela melalui sayapnya, meninggalkan bekas yang nyata
setelah benih terlepas. Umumnya setiap buah terdapat 35-45
biji.Biji mahoni juga dimanfaatkan oleh masyarakat Indonesia
sebagai obat tradisional dengan cara dikeringkan dan digiling halus
menjadi serbuk. Kandungan yang terdapat pada biji bunga mahoni
diantaranya adalah saponin dan flavonoid. Manfaat flavonoid yang
dikandung biji mahoni, antara lain adalah melancarkan peredaran
darah, mengurangi tingkat kolesterol, mengurangi penimbunan lemak
pada dinding saluran darah, membantu pengurangan rasa sakit,
pendarahan dan lebam, serta bertindak sebagai anti oksidan, yang
juga berfungsi menyingkirkan radikal bebas. Saponins berfungsi
sebagai pencegah penyakit sampar, mengurangi lemak badan,
meningkatkan sistem kekebalan, mencegah pembekuan darah, mengurangi
tingginya tingkat gula dalam darah, menguatkan fungsi hati dan
memperlambat proses pembekuan darah.[4]Tabel 1. Kandungan asam
lemak dalam biji mahoni [4]No.Asam lemakKomposisi (%)
Asam lemak jenuh
1.Kaprilat 0,0558
2.Kaprat 0,0634
3.Laurat 0,0107
4.Miristat0,0282
5.Palmitat 14,8470
6.Stearat 14,8334
Asam lemak tak jenuh
1.Oleat 36,8212
2.Linoleat 29,3730
3.Linolenat 3,9672
Jumlah100
2. EkstraksiEkstraksi padat cair, yang sering disebut leaching,
adalah proses pemisahan zat yang dapat melarut (solut) dari suatu
campurannya dengan padatan yang tidak dapat larut (innert) dengan
menggunakan pelarut cair. Operasi ini sering dijumpai di dalam
industri metalurgi dan farmasi, misalnya pada pemisahan biji emas,
tembaga dari biji-bijian logam, produk-produk farmasi dari akar
atau daun tumbuhan tertentu. Hingga kini, teori tentang
leachingmasih sangat kurang, misalnya mengenai laju operasinya
sendiri belum banyak diketahui orang, sehingga untuk merancang
peralatannya sering hanya didasarkan pada hasil percobaan saja.
[5]Beberapa metode ekstraksi :a. Ekstraksi secara
soxhletasiEkstraksi dengan cara ini pada dasarnya ekstraksi secara
berkesinambungan. Cairan penyari dipanaskan sampai mendidih. Uap
penyari akan naik melalui pipa samping, kemudian diembunkan lagi
oleh pendingin tegak. Cairan penyari turun untuk menyari zat aktif
dalam simplisia. Selanjutnya bila cairan penyari mencapai sifon,
maka seluruh cairan akan turun ke labu alas bulat dan terjadi
proses sirkulasi. Demikian seterusnya sampai zat aktif yang
terdapat dalam simplisia tersari seluruhnya yang ditandai jernihnya
cairan yang lewat pada tabung sifon.b. Ekstraksi secara
perkolasiPerkolasi dilakukan dengan cara dibasahkan 10 bagian
simplisia dengan derajat halus yang cocok, menggunakan 2,5 bagian
sampai 5 bagian cairan penyari dimasukkan dalam bejana tertutup
sekurang-kurangnya 3 jam. Massa dipindahkan sedikit demi sedikit ke
dalam perkolator, ditambahkan cairan penyari. Perkolator ditutup
dibiarkan selama 24 jam, kemudian kran dibuka dengan kecepatan 1
ml/menit, sehi ngga simplisia tetap terendam. Filtrat dipindahkan
ke dalam bejana, ditutup dan dibiarkan selama 2 hari pada tempat
terlindung dari cahaya.c. Ekstraksi secara maserasiMaserasi
dilakukan dengan cara memasukkan 10 bagian simplisia dengan derajat
yang cocok ke dalam bejana, kemudian dituangi dengan penyari 75
bagian, ditutup dan dibiarkan selama 5 hari, terlindung dari cahaya
sambil diaduk sekali-kali setiap hari lalu diperas dan ampasnya
dimaserasi kembali dengan cairan penyari. Penyarian diakhiri
setelah pelarut tidak berwarna lagi, lalu dipindahkan ke dalam
bejana tertutup, dibiarkan pada tempat yang tidak bercahaya,
setelah dua hari lalu endapan dipisahkan.[6]d. Ekstraksi
refluksEkstraksi dengan pelarut pada temperatur titik didihnya,
selama waktu tertentu dan jumlah pelarut yang relative konstan
dengan adanya pendingin balik. Ekstraksi refluks digunakan untuk
mengektraksi bahan-bahan yang tahan terhadap
pemanasan.[7]Faktor-faktor yang mempengaruhi ekstraksia. Jenis
pelarutJenis pelarut mempengaruhi senyawa yang tersari, jumlah
solute yang terekstrak dan kecepatan ekstraksi. Dalam duni farmasi
dan produk bahan alam, pelarut etanol, air dan campuran keduanya
lebih sering dipilih karena dapat diterima oleh konsumen.
b. TemperaturSecara umum, kenaikan temperatur akan meningkatkan
jumlah zat terlarut ke dalam pelarut. Temperatur pada proses
ekstraksi memang terbatas hingga suhu titik didih pelarut yang
digunakan.c. Rasio pelarut dan bahan bakuJika rasio pelarut bahan
baku besar maka akan memperbesar pula jumlah senyawa yang terlarut.
Akibatnya laju reaksi akan semakin meningkat. Akan tetapi semakin
banyak pelarut, proses ekstraksi juga semakin mahal dan proses
hilirnya juga akan semakin mahal.d. Ukuran partikelLaju ekstraksi
juga meningkat apabila ukuran partikel bahan baku semakin kecil.
Dalam arti lain, rendemen ekstrak akan semakin bila ukuran partikel
semakin kecil. 3. Pelaruta. N-heksanaHeksana adalah sebuah senyawa
hidrokarbon alkana dengan rumus kimia C6H14 (isomer utama n-heksana
memiliki rumus CH3(CH2)4CH3). Seluruh isomer heksana amat tidak
reaktif, dan sering digunakan sebagai pelarut organik yang inert.
Heksana juga umum terdapat pada bensin dan lem sepatu, kulit dan
tekstil. Dalam keadaan standar senyawa ini merupakan cairan tak
berwarna yang tidak larut dalam air.[8]Sifat-sifat n-Heksana : Nama
Sistematis: Heksana Nama Lain : n-Heksana Rumus Molekul : C6H14
Berat Molekul: 86,18 g/mol Bentuk : Cairan tak berwarna Densitas
Larutan: 0,6548 g/mL Titik Leleh: -95 0C (178 K) Titik Didih : 68
0C (342 K) Viskositas : 0,386 cP pada suhu 25 0C [9]b. Petroleum
eterPetroleum eter, juga dikenal sebagai bensin, nafta minyak bumi,
nafta ASTM, roh minyak bumi, ligroin, cairan yang mudah menguap dan
mudah terbakar campuran hidrokarbon biasanya digunakan sebagai
pelarut nonpolar. Secara kimia bukan seperti dietil eter, tapi
light hydrocarbon . Petroleum eter diperoleh dari kilang minyak
bumi sebagai bagian dari distilat antara light naphta dan heavy
kerosine. Petroleum eter banyak digunakan oleh
perusahaan-perusahaan farmasi dan dalam proses manufaktur.
Petroleum eter sebagian besar terdiri dari pentana , dan
kadang-kadang digunakan sebagai pengganti pentana karena biaya yang
lebih rendah.[8]Sifat-sifat petroleum eter Nama Sistematis:
Petroleum Ether Rumus Molekul : CH3CH2OCH2CH3 Berat Molekul: 74
g/mol Bentuk : Cairan tak berwarna Densitas Larutan: 0,64 g/mL
Titik Leleh: -73 0C Titik Didih : 60 0C[10] I. METODE
PELAKSANAANMetodePenelitianCara pengambilan data, kami menggunakan
metode eksperimen dengan cara mengambil data dari hasil penelitian,
kemudian menganalisa hasil dengan grafik dan metode Gas
Chromatografi.Variabel PenelitianVariabel tetap antara lain : Berat
bahan: 250 gr Suhu: 80 0C Volume Pelarut: 500 mL Variabel berubah
antara lain : Waktu Ekstraksi: 6, 7, 8, 9 dan 10 jam Jenis Pelarut:
n-heksana dan Petroleum Eter
Alat dan Bahan :Alat-alat yang digunakan : beaker glass blender
erlenmeyer gelas arloji klem labu ukur pendingin balik pipet volume
pisau shoxhlet extractor spatula statif stopwatch thermometer
timbangan analitis waterbathBahan-bahan yang digunakan : biji
mahoni n-heksan (C6H14) petroleum eter (CH3CH2OCH2CH3) aquadest
(H2O) kertas label karet kertas saringProsedur penelitian Tahap
persiapan Mengecilkan ukuran biji mahoni dengan cara memblendernya
Menimbang biji mahoni yang sudah dihaluskan sebanyak 200 gr dan
membungkusnya di dalam kertas saring Menyiapkan larutan n-heksane
sebanyak 400 mL Menyiapkan rangkaian shoxhlet extractorTahap
Ekstraksi Memasukkan biji yang telah dibungkus ke dalam tabung
tempat bahan yang akan diekstraksi Memasukkan pelarut kedalam labu
leher satu yang ada di bawah Merangkai alat sesuai gambar
Memanaskannya di dalam waterbath dengan suhu 80o-90oC Membiarkan
siklusnya terjadi selama 7 jamTahap pemurnian Mengambil pelarut
yang tercampur dengan hasil ekstrak Memasukkannya ke dalam labu
destilasi Mendestilasinya hingga pelarut dan minyak terpisah
semuaTahap Analisa Penentuan Densitas Produk Menghitung % Yield
Produk Penentuan Bilangan Asam Menentukan Asam Lemak Bebas
Menentukan Angka Penyabunan Mengambil rendemen yang di peroleh dan
menghitung berat serta volumenya Menganalisa dengan metode GC
Mengulangi tahap persiapan sampai tahap analisa untuk waktu
ekstraksi 8 dan 9 jam dan jenis pelarut petroleum eter. Bagan Alir
Penelitian
Di blenderBiji mahoniShoxhlet extractorDipanaskan dengan suhu
80o-90oCDestilasiPelarut sesuai variabel Waktu ekstraksi sesuai
variabelRendemenAnalisaGambar 4. Bagan Alir Penelitian ekstraksi
minyak biji mahoniDeskripsi Peralatan
Gambar 2. Deskripsi Peralatan Ekstraksi
`Gambar 3. Deskripsi Peralatan DestilasiJ. DATA PENGAMATANTabel
2. Data Pengamatan Volume Ekstrak Pada Proses Ekstraksi-Distilasi
menggunakan pelarut N- heksanaNo.PelarutWaktuVolume Ekstrak%
Yield
1.N-heksana6
2.7
3.8
4.9
5.10
Tabel 3. Data Pengamatan Volume Ekstrak Pada Proses
Ekstraksi-Distilasi menggunakan pelarut Petroleum
EterNo.PelarutWaktuVolume Ekstrak% Yield
1.Petroleum Eter6
2.7
3.8
4.9
5.10
K. JADWAL KEGIATAN Tabel 4. Jadwal kegiatanNoKegiatanBulan
ke
12345
1.Studi Literatur
2.Persiapan bahan baku dan alat
3.Tahap pelaksanaan
4.Analisa data
5.Evaluasi
6.Pembuatan Laporan
L. RENCANA BIAYA1) Bahan habis pakaiTabel 5. Bahan Habis
PakaiNo.Nama bahanJumlahHarga Satuan (Rp)Biaya (Rp)
1.Biji Mahoni10 kg50.000500.000
2.n heksan5 Liter35.000175.000
3.Petroleum Eter 5 Liter300.0001.500.000
4.Aquadest (H2O)100 Liter 1.000100.000
TOTAL2.275.000
2) Peralatan penunjang penelitian Tabel 6. Peralatan Penunjang
PenelitianNo.Nama AlatJumlahHarga Satuan(Rp)Biaya(Rp)
1.Sewa Waterbath1 buah60.00060.000
2.Sewa timbangan digital1 buah60.00060.000
TOTAL120.000
3) Biaya penunjangTabel 7. Biaya
PenunjangNo.KeteranganJumlahHarga Satuan (Rp)Biaya (Rp)
1.Biaya analisa minyak10 sampel250.0002.500.000
2.Biaya perjalanan25x5000125.000
3.Biaya pembuatan laporan1 paket300.000300.000
TOTAL2.925.000
4) Rekapitulasi rencana biayaTabel 8. Rekapitulasi Rencana
BiayaNo.PerkiraanPengeluaran (Rp)
1.Bahan habis pakai2.275.000
2.Peralatan Penunjang penelitian120.000
3.Biaya penunjang2.925.000
TOTAL5.320.000
M. DAFTAR PUSTAKA 1. Phartama. Putera. dkk, Majalah ilmiah
popular bidang keteknikan kehutanan dan pengolahan hasil hutan
(Vol. 1 No. 2), Badan Penelitian Dan Pengembangan Kehutanan Dan
Pengolahan Hasil Hutan, Bogor, 2012.2. Ferry. Yulius, Majalah Semi
Popular Tanaman Rempah Dan Industri, (Volume 2), Pusat Penelitian
Dan Pengembangan Tanaman Perkebunan, Sukabumi, 2011.3.
Anonim.Swietenia Mahagoni,
http://www.plantamor.com/species/swietenia-mahagoni, di akses
tanggal 30 september 2013.4. Sulastri. 2011. Uji Sifat Fisiko-Kimia
Dan Pembuatan Biodiesel Dari Minyak Biji Mahoni (Swietenia mahagoni
(L.) Jacq.), Tesis, tidak diterbitkan, Fakultas Matematika Dan Ilmu
Pengetahuan Alam Universitas Indonesia.5. Departemen Teknik Kimia
ITB ,
http://akademik.che.itb.ac.id/labtek/wp-content/uploads/2009/02/
modul-206-ekstraski-padat-cair.pdf, di akses tanggal 02 oktober
2013.6. Anonim,
http://fitokimiaumi.files.wordpress.com/2009/03/metode-ekstraksi.pdf,
di akses tanggal 2 0ktober 2013.7. Anonim,
http://ffarmasi.unand.ac.id/RPKPS/Metoda_ekstraksi.pdf, di akses
tanggal 2 0ktober 2013.8. www.Wikipedia.com, di akses tanggal 2
0ktober 2013.9. Anonim, Material safety data sheet n-heksana,
www.sciencelab.com, di akses tanggal 1 oktober 2013.10. Anonim,
Material safety data sheet petroleum eter, www.bdh-100.com, di
akses tanggal 1 oktober 2013.
N. LAMPIRAN 1) Biodata PenelitiBiodata Peneliti I. Pemohon
NamaJenis KelaminTempat/Tenggal
LahirAgamaPonselE-mailAlamat:::::::Mohammad Khosi
InLaki-lakiMadiun/02 Januari
[email protected]. Bendungan jati luhur
17 Malang
Riwayat PendidikanSDSLTPSMUPerguruan Tinggi::::MI Sailul Ulum
Pagotan, 1998-2004SMP Negeri 1 Geger, 2004-2007SMK Negeri 3 Madiun,
2007-2010Institut Teknologi Nasional Malang Jurusan Teknik Kimia,
2010-sekarang
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi
persyaratan pengajuan proposal penelitian sebagai syarat untuk
menyelesaikan jenjang studi strata satu (S1). Malang, 04 Oktober
2013
Mohammad Khosi InNIM. 1014028
Pemohon NamaJenis KelaminTempat/Tenggal
LahirAgamaPonselE-mailAlamat:::::::Diki Yordan
SaputraLaki-lakiBontang/07 Agustus
[email protected]. Bendungan Nawangan
9 Malang
Riwayat PendidikanSDSLTPSMUPerguruan Tinggi::::SD Yayasan Pupuk
Kaltim, 1998-2004SLTP Yayasan Pupuk Kaltim, 2004-2007SMA Yayasan
Pupuk Kaltim, 2007-2010Institut Teknologi Nasional Malang Jurusan
Teknik Kimia, 2010-sekarang
Demikian biodata ini saya buat dengan sebenarnya untuk memenuhi
persyaratan pengajuan proposal penelitian sebagai syarat untuk
menyelesaikan jenjang studi strata satu (S1). Malang, 04 Oktober
2013
Diki Yordan SaputraNIM. 1014033
1