deodorisasi kel 3
Post on 02-Jan-2016
318 Views
Preview:
DESCRIPTION
TRANSCRIPT
Deodorisasi 2012
Proses Deodorisasi dalam Industri Oleokimia
A. Pemurnian (Refinery) Minyak
Proses pemurnian merupakan langkah yang perlu dilakukan dalam produksi edible oil
dan produk berbasis lemak. Tujuan dari proses ini adalah untuk mengilangkan pengotor, rasa,
bau yang tidak enak, warna yang tidak menarik, memperpanjang masa simpan minyak
sebelum digunakan sebagai bahan mentah dalam industry dan komponen lain yang akan
mempengaruhi kualitas dari produk akhir/jadi. Kualitas produk akhir yang perlu diawasi
adalah bau, stabilitas daya simpan, dan warna produk.
Dalam sudut pandang industri, tujuan utama dari pemurnian adalah untuk merubah
minyak kasar/mentah menjadi edible oil yang berkualitas dengan cara menghilangkan
pengotor yang tidak diinginkan sampai level yang diinginkan dengan cara yang paling
efisien. Bahan yang tidak diinginkan atau pengotor dalam minyak mungkin biogenic
misalnya disintesis oleh tanaman itu sendiri tapi bahan tersebut bisa jadi pengotor yang
diambil oleh tanaman dari lingkungannya. Pengotor tersebut mungkin diperoleh selama
proses hulu, yaitu ekstraksi, penyimpanan atau transportasi dari minyak kasar/mentah dari
lapang ke pabrik.
Pada umumnya minyak untuk bahan pangan dimurnikan melalui 4 tahap
yaitu perlakuan pendahuluan, netralisasi, pemucatan (bleaching), dan penghilangan bau
(deodorisasi). Disamping itu, kadang-kadang ditambah aroma dan zat warna tertentu
sehingga diperoleh minyak dengan rasa dan bau yang enak, dengan warna yang menarik.
Kotoran atau bahan asing dalam minyak terdiri dari:
1. Kotoran yang tidak larut dalam minyak dan terdispersi dalam minyak. Kotoran ini
terdiri dari partikel-partikel, jaringan, lendir dan getah, serat-seratan yang berasal dari kulit,
abu atau mineral yang terdiri dari Fe, Cu, Mg, dan Ca serta air. Kotoran ini dapat dipisahkan
dengan beberapa cara yaitu pengendapan, penyaringan dan pemusingan.
2. Kotoran yang berbentuk suspensi dalam minyak. Kotoran ini terdiri dari fosfolipid,
karbohidrat, senyawa yang mengandung nitrogen dan senyawa kompleks lainnya. Kotoran ini
dapat dihilangkan dengan uap panas, hidrolisa, disusul dengan proses
pengendapan, pemusingan atau penyaringan dengan menggunakan absorben.
1
Deodorisasi 2012
3. Kotoran yang larut dalam minyak. Kotoran ini terdiri dari asam lemak bebas, sterol,
hidrokarbon turunan dari mono dan digliserida yang dihasilkan dari trigliserida, zat warna
yang terdiri dari karotenoid, klorofil dan zat warna lainya yang yang dihasilkan dari oksidasi
dan dekomposisi minyak, terdiri dari keton dan aldehida, dan resin, serta zat lainnya
yang belum teridentifikasi. Selain senyawa tersebut beberapa minyak mengandung
senyawa beracun, misalnya gossypol pada minyak biji kapas, dan ester dari asam isothiosunat
dan etil alkohol pada mustard oil.
Perlakuan pendahuluan bertujuan untuk :
1. Menghilangkan kotoran dan stabilitas minyak dengan mengurangi ion logam terutama
Fe dan Cu.
2. Proses pemisahan gum dilakukan terhadap minyak untuk tujuan tertentu, misalnya
untuk pembuatan lak dari linseed oil.
3. Memudahkan proses pemurnian selanjutnya, dan mengurangi minyak yang hilang
selama pemurnian, terutama pada proses netralisasi dengan kaustik soda.
Proses pemurnian yang tepat sangat penting dilakukan dalam rangka untuk
memproduksi produk akhir yang berkualitas tinggi dalam rentang spesifikasi yang telah
ditentukan dan sesuai keinginan pelanggan. Ada 2 tipe dasar teknologi pembersihan yang
tersedia untuk minyak:
(i) Pembersihan secara kimia (alkali) atau Chemical refinery
(ii) Pembersihan secara fisik atau Physical refinery
Perbedaan diantara kedua tipe tersebut didasarkan pada jenis bahan kimia yang
digunakan dan cara penghilangan FFA. Dalam kimia proses yang digunakan yaitu netralisasi
dengan menambahkan zat kimia (larutan kaustik), kemudian terjadinya reaksi kimia antara
FFA dan larutan kaustik menjadi sabun. Sedangkan, dalam fisika proses yang berlangsung
dengan pemanasan dan kondisi vakum agar minyak tidak rusak pada suhu tinggi.
Pembersihan secara fisik tampaknya pada prakteknya menggantikan penggunakan teknik
pembersihan menggunakan bahan kimia (alkali) karena tingginya asam lemak bebas (FFA)
pada minyak yang dibersihkan dengan cara kimia. Proses deasidifikasi (deodorisasi) pada
proses pembersihan secara fisik mampu mengatasi masalah tersebut. Terpisah dari hal
tersebut, menurut literatur, metode ini disarankan karena diketahui cocok untuk minyak
2
Deodorisasi 2012
tumbuhan dengan kadar fosfat yang rendah seperti minyak sawit. Dengan demikian,
pembersihan secara fisik terbukti memiliki efisiensi yang lebih tinggi, kehilangan yang lebih
sedikit (Nilai Pemurnian < 1,3), biaya operasi yang lebih rendah, modal yang lebih rendah
dan lebih sedikit bahan untuk ditangani.
Nilai Pemurnian (NP) adalah parameter yang digunakan untuk memperkirakan
berbagai tahap pada proses pemurnian. Faktor ini tergantung pada hasil produk dan kualitas
dari input dan dihitung yaitu :
NP biasanya dikuantifikasi untuk berbagai tahap dalam proses pemurnian secara
sendiri-sendiri dan pengawasan NP dalam pemurnian biasanya berdasarkan berat yang
dihitung dari pengukuran volumetrik yang disesuaikan dengan suhu atau menggunakan
accurate cross-checked flow meters.
Berikut adalah flowchart proses pemurnian Crude Palm Oil (CPO) :
3
Deodorisasi 2012
Gambar 1.1 Flowchart Proses Pemurnian Crude Palm Oil (CPO)
A.1 Pemurnian (Refining) Kimia
Pemurnian secara kimia atau pemurnian basa adalah metode konvensional yang
digunakan untuk memurnikan CPO. Ada tiga tahap pada proses refining secara kimia, yaitu :
1) Degumming dan Netralisasi
Pada tahap ini, bagian fosfatida dari minyak dihilangkan dengan menambahkan
additive di bawah kondisi reaksi yang spesifik. Additive yang paling umum digunakan adalah
asam fosfat dan asam sitrat. Setelah itu, dilakukan proses netralisasi dengan menggunakan
basa untuk menghilangkan asam lemak bebas. Larutan kemudian dimasukkan kedalam labu
pemisah sehingga akan terpisah antara bagian minyak dengan sabun hasil reaksi antara basa
dengan asam lemak bebas. Untuk menghilangkan kelebihan basa, minyak tersebut dicuci
dengan air panas. Reaksi kimia yang terjadi pada tahap ini adalah sebagai berikut:
4
Deodorisasi 2012
R – COOH + NaOH RCOONa + H2O
2) Penjernihan dan Filtrasi
Minyak yang telah dicuci kemudian dilakukan tahap kedua, yaitu penjernihan. Pada
tahap ini, minyak dimasukkan ke dalam bejana silindris dengan pengaduk yang dinamakan
bleacher. Minyak tersebut kemudian dipanaskan pada suhu 90 ºC di bawah kondisi vakum.
Minyak tersebut dievaporasi hingga kering. Minyak yang kering kemudian ditambahkan
karbon aktif sehingga karbon aktif tersebut akan mengadsorpsi warna dari minyak. Campuran
minyak dan agen pemutih di lakukan tahap filtrasi untuk memisahkan adsorben dari minyak.
Minyak yang diperoleh lebih jernih dari awal.
3) Penghilangan Bau
Minyak setelah dilakukan tahap penjernihan masih mengandung beberapa bahan yang
menyebabkan bau, sehingga perlu dilakukan tahap deodorisasi. Minyak yang jernih
dimasukkan ke dalam bejana silindris yang dinamakan deodorizer. Deodorizer dijaga pada
kondisi vakum yang tinggi kemudian dipanaskan pada suhu 200 ºC dengan tekanan yang
tinggi. Senyawa yang volatil akan menguap dengan beberapa pembawa. Minyak ini
kemudian didinginkan dan dijernihkan melewati mesin penyaring untuk mendapatkan
minyak yang bening.
A.2 Pemurnian (Refining) Fisika
Pemurnian secara fisika adalah metode alternatif dimana cara penghilangan asam
lemak bebas dilakukan dengan destilasi pada temperatur yang tinggi dan vakum yang rendah.
Cara ini menggantikan penambahan basa pada metode pemurnian kimia. Penjernihan secara
fisika juga dapat dikatakan sebagai deasidifikasi dengan destilasi uap dimana asam lemak
bebas dan senyawa volatil lainnya di pisahkan dari minyak menggunakan agen stripping yang
efektif. Pada tahap pemurnian fisika, FFA di hilangkan pada tahap akhir. Kelebihan
pemurnian fisika dibanding kimia adalah :
5
Deodorisasi 2012
a. Physical refining sesuai untuk minyak dengan FFA tinggi atau minyak kelapa sawit
dan minyak sekam padi.
b. Looses pada chemical refining sangat tinggi, terutama minyak dengan FFA tinggi
diproses secara fisika (tanpa proses kaustik). Proses-proses yang dilakukan yaitu
degumming, bleaching, dan deodorisasi, dengan kondisi operasi pada umumnya 0,5
torr vakum, dapat mengurangi FFA hingga dibawah 0,1 % dan jernih tanpa bau.
c. Tidak menghasilkan sabun (seperti dalam proses kimia) yang membutuhkan proses
lebih lanjut. Namun langsung menghasilkan produk sampingan DFA (Distilled Fatty
Acid) yang dapat langsung digunakan oleh pabrik sabun. Dan juga tidak memerlukan
air pencucian yang sangat baik untuk plant water treatment, sehingga bebas polusi.
Gambar 1.2 Kelebihan Physical Refining
B. Sifat – Sifat Minyak dan Lemak
B.1 Sifat Fisika
1. Warna
Warna pada minyak dan lemak disebabkan oleh adanya pigmen karena asam
lemak dan trigliserida sendiri tidak memiliki warna. Warna kuning disebabkan adanya
pigmen karoten yang larut dalam minyak atau lemak. Karoten merupakan
hidrokarbon yang polyunsaturated (sangat tidak jenuh). Karoten tidak stabil pada
6
Deodorisasi 2012
suhu tinggi dan minyak diolah dengan menggunakan uap panas, maka karoten akan
kehilangan warnanya. Karoten tidak terpisahkan dengan proses oksidasi, akan tetapi
karoten dapat diserap oleh beberapa absorben seperti bleaching earth sehingga
minyak atau lemak tersebut tidak berwarna kuning lagi. Warna gelap yang terdapat
pada beberapa minyak yang telah mengalami kerusakan oksidatif, disebabkan karena
terjadinya proses oksidasi tokopherol yang terdapat pada minyak atau lemak.
2. Kelarutan
Minyak dan lemak tidak dapat larut dalam air, kecuali minyak jarak (castor
oil). Minyak dan lemak hanya sedikit yang larut dalam alkohol, tetapi akan melarut
sempurna dengan etil eter, karbon disulfida dan pelarut halogen lainnya. Pelarut ini
memiliki sifat nonpolar sebagaimana halnya minyak dan lemak. Kelarutan dari
minyak dan lemak ini dipergunakan sebagai dasar untuk mengekstraksi minyak dan
lemak dari bahan yang mengandung minyak atau lemak. Asam-asam lemak yang
berantai pendek dapat larut dalam air, semakin panjang rantai asam lemak, maka
kelarutan dalam air semakin berkurang.
3. Titik cair dan polimerisasi
Asam lemak tidak memperlihatkan kenaikan titik cair yang linear dengan
bertambah panjangnya rantai karbon. Asam lemak dengan ikatan trans mempunyai
titik cair yang lebih tinggi dari pada isomer asam lemak yang berikatan cis.
Polimorphism pada minyak dan lemak adalah suatu keadaan dimana terdapat lebih
dari satu kristal. Polimorphism sering dijumpai pada beberapa komponen yang
mempunyai rantai karbon panjang dan pemisahan kristal-kristal tersebut sangat sukar
namun demikian untuk beberapa komponen, bentuk dari kristal sudah dapat diketahui.
Polimorphism sangat penting untuk mempelajari titik cair minyak atau lemak dan
asam-asam lemak beserta ester. Untuk selanjutnya polimorphism mempunyai peranan
penting dalam berbagai proses untuk mendapatkan minyak atau lemak.
4. Titik didih
Titik didih dari asam-asam lemak akan bertambah besar dengan bertambahnya
rantai karbon dari beberapa asam lemak tersebut.
5. Berat jenis
7
Deodorisasi 2012
Berat jenis dari minyak dan lemak biasanya ditentukan pada temperatur 25 0C
akan tetapi dalam hal ini dianggap penting juga untuk diukur pada temperatur 40 atau
60 0C untuk lemak yang titik cairnya tinggi. Pada penentuan berat jenis, temperatur
dikontrol dengan hati-hati dalam kisaran temperatur yang pendek.
6. Indeks bias
Indeks bias adalah derajat penyimpanan dari cahaya yang dilewatkan pada
suatu medium yang cerah. Indeks bias tersebut pada minyak dan lemak dipakai untuk
pengenalan unsur kimia dan pengujian kemurnian minyak atau lemak. Abbe
refractometer mempergunakan alat temperatur yang dipertahankan pada 25 0C. Untuk
pengukuran indeks bias lemak yang bertitik cair tinggi, dilakukan pada temperatur 40
atau 60 0C, selama pengukuran temperatur harus dikontrol dan dicatat. Indeks bias ini
akan meningkat pada minyak atau lemak dengan rantai karbon yang panjang dan juga
dengan terdapatnya jumlah ikatan rangkap. Nilai indeks bias dari asam lemak juga
akan bertambah dengan meningkatnya berat molekul, selain dengan naiknya
ketidakjenuhan dari asam-asam lemak tersebut.
7. Aroma dan rasa
Aroma dan rasa pada minyak atau lemak selain terdapat secara alami juga
terjadi karena terdapatnya asam-asam yang berantai sangat pendek sekali sebagai
hasil penguraian yang menyebabkan kerusakan pada minyak atau lemak.
8. Titik lebur (Melting point)
Titik lebur pada minyak atau lemak akan semakin tinggi dengan semakin
panjangnya rantai atom C.
9. Odor dan flavor
Odor dan flavor pada minyak atau lemak selain terdapat secara alamiah, juga
terjadi karena pembentukan asam-asam berantai pendek sebagai hasil dari penguraian
pada kerusakan minyak atau lemak. Akan tetapi pada umumnya odor dan flavor ini
disebabkan oleh komponen bukan minyak.
10. Titip asap, titik nyala, dan titik api
Titik asap adalah temperatur pada saat minyak atau lemak menghasilkan asap
tipis yang kebiru-biruan pada pemanasan. Titik nyala adalah temperatur pada saat
8
Deodorisasi 2012
campuran uap dan minyak dengan udara mula terbakar. Sedangkan titik api adalah
temperatur pada saat dihasilkan pembakaran yang terus menerus sampai habisnya
contoh uji.
11. Shot melting point
Shot melting point adalah temperatur pada saat terjadi tetesan pertama dari
minyak atau lemak. Pada umumnya minyak atau lemak mengandung komponen yang
berpengaruh terhadap titik cairnya.
B.2 Sifat Kimia
1. Hidrolisa
Dalam proses hidrolisa minyak atau lemak akan diubah menjadi asam-asam
lemak bebas. Proses hidrolisa yang dapat mengakibatkan kerusakan pada minyak atau
lemak karena terdapatnya sejumlah air pada minyak atau lemak tersebut. Proses ini
dapat mengakibatkan terjadinya hydrolitic rancidity yang menghasilkan aroma dan
rasa tengik pada minyak atau lemak. Untuk menentukan tingkat ketengikan minyak
atau lemak dapat ditentukan dengan menghitung jumlah peroksida di dalam minyak
atau lemak. Semakin tinggi bilangan peroksida maka semakin tinggi pula tingkat
ketengikan suatu minyak.
Penentuan bilangan peroksida dilakukan dengan cara titrasi yang
menggunakan larutan tiosulfat sebagai pentiter.
(Wildan, 2002)
2. Oksidasi
Reaksi ini menyebabkan ketengikan pada minyak atau lemak. Terdapatnya
sejumlah oksigen dan logam-logam seperti tembaga (Cu), seng (Zn) serta logam
lainnya yang bersifat sebagai katalisator oksidasi minyak atau lemak. Proses oksidasi
9
Deodorisasi 2012
ini akan bersifat sebagai penyebab terbentuknya aldehid dan keton serta asam-asam
lemak bebas yang akan menimbulkan bau yang tidak disenangi. Proses ini juga
menyebabkan terbentuknya peroksida. Untuk mengetahui tingkat ketengikan minyak
atau lemak dapat ditentukan dengan menentukan jumlah peroksida yang terbentuk
pada minyak atau lemak. Penentuan bilangan peroksida dilakukan dengan cara titrasi
yang menggunakan larutan tiosulfat sebagai pentiter.
(Wildan, 2002)
3. Hidrogenasi
Tujuan dari proses ini adalah untuk menjernihkan ikatan rangkap dari rantai
karbon atom C asam lemak pada minyak atau lemak. Reaksi ini berlangsung dengan
menggunakan hidrogen murni ditambah dengan serbuk nikel sebagai katalisator yang
mengakibatkan kenaikan titik cair dari asam lemak dan juga menjadikan minyak atau
lemak tahan terhadap oksidasi akibat hilangnya ikatan rangkap.
4. Esterifikasi
Reaksi esterifikasi bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak trigliserida
kedalam bentuk ester. Minyak dan lemak juga mengandung komponen non-
trigliserida dalam jumlah kecil. Komponen non-trigliserida akan menyebabkan aroma,
warna dan rasa yang kurang disenangi konsumen. Komponen-komponen non-
trigliserida ini adalah :
Komponen yang larut dalam lemak, merupakan sapmatter atau senyawa-
senyawa yang dapat mengalami saponifikasi.
Misalnya : asam-asam lemak bebas, pigmen, gliserol, pospatida, dan lendir.
Komponen yang tersuspensi merupakan unsapmatter atau senyawa-senyawa
yang tidak dapat mengalami saponifikasi.
10
Deodorisasi 2012
Misalnya : karbohidrat serta senyawa-senyawa yang mengandung nitrogen.
C. Deodorisasi
Deodorisasi merupakan proses untuk memisahkan aroma dan bau dari minyak.
Prinsip dari proses deodorisasi yaitu distilasi minyak oleh uap dalam keadaan hampa udara.
Pada suhu tinggi, komponen-komponen yang menimbulkan bau mudah diuapkan, kemudian
melalui aliran uap komponen-komponen tersebut dipisahkan dari minyak. Komponen-
komponen yang dapat menimbulkan rasa dan bau dari minyak antara lain aldehida, keton,
alkohol, asam lemak berberat molekul ringan, hidrokarbon, bahan lain hasil dekomposisi
peroksida, pigmen dan minyak esensial yang jumlahnya sekitar 0,1 persen dari berat minyak.
Distilasi vakum biasanya digunakan jika senyawa yang ingin didistilasi tidak stabil,
dengan pengertian dapat terdekomposisi sebelum atau mendekati titik didihnya atau
campuran yang memiliki titik didih di atas 150 °C. Metode distilasi ini tidak dapat digunakan
pada pelarut dengan titik didih yang rendah jika kondensornya menggunakan air dingin,
karena komponen yang menguap tidak dapat dikondensasi oleh air. Untuk mengurangi
tekanan digunakan pompa vakum atau aspirator. Aspirator berfungsi sebagai penurun tekanan
pada sistem distilasi ini.
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-
266oC) dan kevakuman tinggi (<6 mmHg). Manfaat pemberian uap langsung menjamin
pembuangan sisa-sisa asam lemak bebas, aldehida dan keton. Pada kondisi ini peroksida
terdekomposisi dan asam-asam lemak bebas serta senyawa-senyawa odor akan teruapkan.
Pemucatan minyak oleh panas dilakukan dengan menjaga minyak selama 15-60 menit pada
suhu tinggi untuk memastikan terjadinya dekomposisi pigmen karotenoid. Selama proses
deodorisasi, mungkin terjadi beberapa reaksi yang dikehendaki, tetapi terdapat pula reaksi
yang tidak diinginkan seperti hidrolisis lemak, polimerisasi dan isomerisasi. Oleh karena itu,
suhu deodorisasi harus secara hati-hati dikendalikan untuk mencapai kualitas akhir minyak
yang diinginkan.
11
Deodorisasi 2012
Gambar 1.3 Deodorizer
Gambar 1.4 Deodorizer Stripping Column
12
Deodorisasi 2012
Gambar 1.5 Tray Deodorizer
D. Mekanisme Proses Deodorisasi
Minyak diberi perlakuan vakum dan diagitasi. Deodorisasi dilakukan dalam alat yang
bernama deodorizer. Pada alat ini minyak diberi perlakuan vakum dan suhu
ditingkatkan disertai pengadukan dan pengaliran gas. Gas yang digunakan adalah uap
air panas. Kondisi vakum menyebabkan komponen volatil menguap dan mengurangi
gas yang dibutuhkan. Kondisi vakum juga berperan mengurangi oksidasi minyak dan
hidrolisis trigliserida jika gas yang digunakan adalah uap air panas. Setelah minyak
dideodorisasi, karena dalam proses deodorisasi ini dilakukan pemanasan, proses
pendinginan minyak harus segera dilakukan. Proses deodorisasi dinyatakan mulai
berlangsung jika jumlah tekanan uap dan jumlah tekanan zat menguap telah sama
dengan permukaan minyak dan lemak. Makin rendah tekanan, makin rendah pula
suhu deodorisasi sehingga dengan demikian vakum yang baik sangat berpengaruh
dalam proses.
Tabel 1.1 Suhu Deodorisasi Campuran Asam Lemak pada Tekanan Berbeda-beda
Asam Lemak Pada : P= 5 mm Hg – 8 mm Hg (ºC) P= 20 mm Hg (ºC)
Minyak Kacang Tanah 210 – 220 230 – 240
Minyak Kedelai 210 – 220 230 – 245
Minyak Biji Kapas 215- 225 235 – 250
Minyak Zaitun 210 – 220 230 – 240
Minyak Kelapa Sawit 210 – 215 225 – 235
Minyak Kelapa 200 -210 215 – 230
13
Deodorisasi 2012
Minyak diberi aliran gas biasanya uap air : uap panas dimasukkan ke dalam tangki
(stripping). Pemasukan uap tersebut dimaksudkan untuk mempengaruhi
penguapan senyawa-senyawa volatil agar dapat menguap pada suhu yang lebih
rendah. Gelembung-gelembung uap akan naik melalui minyak dan keluar dari
lingkungan minyak membawa serta komponen-komponen yang konsentrasinya
tergantung pada tekanan parsial masing-masing komponen.
Gambar 1.6 Continuous Evaporator/Stripper
Alat ini dirancang untuk pemisahan zat volatil dan non-volatil dengan tekanan yang
vakum. Alat tersebut dapat digunakan untuk:
Memisahkan pelarut dari polimer, surfaktan, coating industri, lemak, lilin, dan
minyak sayuran
Dehidrasi peroksida organik atau bahan organik lain yang mudah terbakar
Pemurnian aromatik, tokoferol, alkil fenol, ester, dan oleokimia
Daur ulang pelarut, alkohol, dan keton
Deodorisasi polimer, aditif, agrokimia, minyak ikan, dan minyak sayur14
Deodorisasi 2012
Prinsipnya adalah volatilitas, minyak yang akan dimurnikan dipanaskan dengan uap,
sehingga bau tak sedap yang volatil akan dengan mudah menguap terlebih dahulu kemudian
dikondensasikan untuk dibuang.
Tabel 1.2 Titik didih asam lemak pada rasio uap air dan asam lemak yang berbeda
Rasio uap air : asam lemak 2,5 : 1 1 : 1
Asam laurat 191 ºC 215 ºC
Asam myristat 211 235
Asam palmitat 224 248
Asam stearat 243 263
Asam oleat 239 262
E. Proses Deodorisasi
15
Deodorisasi 2012
Gambar 1.7 Flowchart Proses Deodorisasi
Adapun proses deodorisasi adalah pertama-tama, minyak yang telah dikelantang
(dibleaching) memasuki deaerator yang mana beroperasi pada tekanan absolut 50 mmHg atau
kurang. Oksigen dan kelembaban dari minyak dihilangkan sebelum dipanaskan pada suhu
deodorisasi. Deaerator ini biasanya dilengkapi dengan demister untuk menghilangkan sisa-
sisa minyak dengan sistem vakum. Setelah dari deaerator, minyak melewati economizer dan
final oil heater (pemanas minyak akhir). Final oil heater ini biasanya dirancang untuk
memanaskan suhu minyak masuk hingga suhu akhir menggunakan steam bertekanan tinggi
atau fluida panas. Minyak kemudian memasuki deodorizer yang terdiri dari satu unit-shell
vertical (bejana horizontal) dirancang untuk operasi 3 torr atau kurang di keluaran (outlet)
uap. Bejana mempunyai beberapa kompartemen deodorisasi dilengkapi dengan perangkat
distribusi steam khusus untuk menunjukkan hubungan kontak antara minyak dan uap (steam).
Perangkat ini dapat berupa gas-lift pumps (pompa raksasa) atau sparge rings. Waktu
penyimpanan di setiap kompartemen bervariasi antara 10 dan 30 menit, tergantung kepada
design.
Ketika minyak melewati rangkaian baffle (sekat) dipasang pada tray, minyak meluap
melalui pipa overflow atau bendungan untuk tray lebih rendah berikutnya. Setelah mengalami
periode proses deodorisasi yang cukup, minyak siap untuk pendinginan. Untuk mencapai
pemulihan energi panas yang tinggi pada deodorisasi kontinu, minyak sering dibawa keluar
bejana dan didinginkan dalam economizer oil-to-oil. Untuk memberikan pendinginan
16
Deodorisasi 2012
tambahan atau untuk mengkompensasi kurangnya media pendingin ketika mengubah bahan
baku, alat pendingin perantara juga sering disediakan.
Jika pendinginan dilakukan sepenuhnya di bawah kondisi vakum, zat-zat volatil
dihilangkan hampir secepat mereka terbentuk. Untuk menghilangkan zat-zat volatil yang
terbentuk di bawah kondisi tekanan ketika minyak sedang didinginkan, minyak ini sering ke
kondisi tekanan rendah di flash vessel atau bagian bawah deodorizer setelah external heat
exchanger. Akhirnya, minyak dilewatkan melalui tabung atau sistem filtrasi poliester untuk
menghilangkan zat yang terdapat di dalamnya.
17
Deodorisasi 2012
18
Deodorisasi 2012
Minyak yang telah dibleaching (dikelantang) dipompa terus-menerus dari tangki umpan
oleh deaerator feed pump. Minyak dipanaskan dahulu dalam deaerating economizer oleh
minyak dideodorisasi keluar diikuti dengan deaerating heater sebelum memasuki deaerator.
Bejana berada di kondisi vakum penuh, sehingga udara sisa dikurangi menjadi absolut
minimum. Deaerator discharge pump mengirimkan minyak menuju ke heat economizer dimana
suhu ditingkatkan oleh minyak deodorisasi yang panas. Minyak dipanaskan sampai suhu proses
maksimum di dalam vacuum heater oleh cairan panas dari thermal oil heater. Sebagian dari
asam lemak bebas dalam minyak akan menyala dengan meningkatnya suhu.
Adapun proses-proses dalam deodorisasi adalah :
1. Stripping (Pelucutan)
Minyak panas memasuki packed column (kolom packing) yang diisi dengan struktur
packing khusus sehingga minyak dapat didistribusikan menjadi film tipis dan diaduk
oleh stripping steam yang mengalir berlawanan arah dari bawah kolom. Akibatnya,
asam lemak bebas dan zat-zat volatil impuritis lainnya tersisa dalam minyak menguap
dan menghilang bersama-sama dengan steam. Waktu tinggal dalam kolom hanya
beberapa menit. Sebagian besar asam lemak bebas bersama dengan aldehida, keton, dan
lain-lain dalam minyak harus cepat dihilangkan sebelum terjadi kerusakan permanen
akibat panas.
2. Deodorizing (Penghilangan Bau)
Minyak yang telah dilucuti (distripping) dari kolom mengalir ke deodorizer dimana
mengalir melalui serangkaian saluran-saluran kompartemen (tray) ditumpuk secara
vertikal selama diaduk dengan stripping steam. Aksi pemanasan berkelanjutan merusak
karoten dan pigmen warna lainnya, sehingga warna menjadi lebih ringan. Selain itu,
jumlah dari sisa asam lemak bebas dalam minyak berkurang ke dalam absolut minimum.
Stripping steam melewati packed column dan tidak ada uap yang dipisah diperlukan
dalam stripping column. Waktu penyimpanan maksimum di dalam deodorizer adalah 70
menit.
3. Cooling (Pendinginan)
19
Deodorisasi 2012
Minyak yang telah dideodorisasi dialirkan ke deodorizing economizer dan
didinginkan oleh minyak yang masuk. Minyak tersebut kemudian dimasukkan oleh
product pump dan didinginkan sampai suhu penyimpanan dalam deaerating economizer
dan product cooler. Antioksidan dicampur dengan minyak dalam deodorizing
economizer. Minyak yang telah selesai (finished oil) akhirnya dikirim ke penyimpanan
melalui product filters.
4. Distillate recovery (Pemulihan distilat)
Asam lemak bebas dan zat-zat lainnya, menguap dari minyak, dan dikondensasi oleh
kontak dengan distilat daur ulang (recycled distillate) dan didinginkan di vapor
scrubber. Distilat ini disirkulasikan oleh distillate pump menuju ke distillate cooler
dimana didinginkan oleh air pendingin. Distilat terakumulasi keluar dari scrubber untuk
penyimpanan.
5. Perlindungan terhadap Kontaminasi Udara
Untuk kualitas optimum, terutama dalam pemrosesan minyak tak jenuh, minyak
tersebut perlu dilindungi dari kontaminasi udara selama proses deodorisasi. Deaerator
packed column harus dapat menghilangkan udara terlarut secara maksimal sebelum
pemanasan dengan suhu tinggi. Hal ini membantu mengurangi polimerisasi minyak
dalam koil heat exchanger dari heat economizer.
6. Proses Kontrol
Pengendalian kontrol, operasi, dan pengawasan pabrik dapat diawasi oleh satu
operator setiap shift. Semua parameter proses, seperti level indikator laju alir,
temperatur, tinggi cairan, dan lain-lain diperlukan yang secara otomatis diatur oleh
control panel.
F. Parameter dan Kondisi Proses 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 :
20
Deodorisasi 2012
Distilasi, yaitu pelucutan komponen volatil (asam lemak bebas, tokoferol, tokotrienol,
sterol, dan kontaminan seperti pestisida atau hidrokarbon aromatik polisiklik ringan, dsb)
Deodorisasi sebenarnya, yaitu penghilangan komponen-komponen penyebab bau; dan
Thermal bleaching, 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.
1. 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
21
Deodorisasi 2012
digunakan adalah 2-4 mbar yang umumnya dihasilkan oleh sistem vakum yang terdiri dari
suatu kombinasi steam jet ejector, kondensor uap, dan pompa vakum mekanik.
2. Suhu
Suhu deodorisasi harus cukup tinggi untuk memastikan tekanan uap dari senyawa-
senyawa volatil dalam minyak cukup tinggi. Tekanan uap dari senyawa-senyawa odor
meningkat dengan cepat sesuai dengan kenaikan suhu minyak. 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.
3. 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 tekanan 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% berat minyak untuk sistem batch dan 0,5-2% untuk sistem kontinu
dan semi kontinu.
4. 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)
22
Deodorisasi 2012
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.
DAFTAR PUSTAKA
Agro Industri Indonesia, 2010. Proses Pemurnian Minyak Sawit.
http://agroindustriindonesia.blogspot.com/2010/09/proses-pemurnian-minyak-
sawit.html. Diakses pada tanggal 12 Maret 2012.
Anonim, 2011. Proses Pemurnian Minyak Kelapa Sawit. http://bahan2%20oleo/PROSES-
PEMURNIAN-MINYAK-KELAPA-SAWIT.htm. Diakses pada tanggal 12 Maret
2012.
Gunstone, Frank D. 2004. The Chemistry of Oil and Fats. Blackwell : USA.
Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak Dan Lemak Pangan. Universitas Indonesia : Jakarta.
Kumar, 2007. Deodorizer. http:// product_range_deodorizer_with_stripping_column.html.
Diakses pada tanggal 12 Maret 2012.
Lordbroken, 2010. Pengolahan Minyak : Penghilangan Bau.
http://lordbroken.wordpress.com/2010/11/04/pengolahan-minyak-penghilangan-bau/.
Diakses pada tanggal 12 Maret 2012.
Ren, 2010. Mesin Minyak Goreng. http://deodorisasi%20%28bahan%20baru%29.htm.
Diakses pada tanggal 12 Maret 2012.
Riyadi, Azis Herdiyanto. 2009. Kendali Proses Deodorisasi dalam Pemurnian Minyak Sawit
Merah Skala Pilot Plant. Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor, Hal 16-19.
Sekotheng, 2009. Pure Plant Oil, Pemurnian Secara Fisika dan Kimia.
http://sekotheng.wordpress.com/tag/kerjaanku/. Diakses pada tanggal 12 Maret 2012.
23
Deodorisasi 2012
Shadidi, Fereidoon. 2005. Bailey’s Industrial Oil and Fat Products. Sixth Edition. Volume 6.
John Wiley & Sons : USA.
Wildan, Farihah. 2002. Penentuan Bilangan Peroksida dalam Minyak Nabati dengan Cara
Titrasi. Balai Penelitian Ternak. Bogor.
24
top related