BAB IITINJAUAN PUSTAKA

2.1. KelapaKlasifikasi tanaman buah kelapa adalah sebagai berikut (Warisno, 2003):Kingdom : Plantae (Tumbuh-tumbuhan) Divisio : Spermatophyta (Tumbuhan berbiji) Sub-Divisio : Angiospermae (Berbiji tertutup) Kelas : Monocotyledonae (biji berkeping satu) Ordo : Palmales Familia : Palmae Genus : Cocos Spesies :: Cocos nucifera L.

Gambar 2.1. Buah KelapaSelama sekitar 3960 tahun yang lalu, dari 4000 tahun sejak adanya catatan sejarah, telah diketahui penggunaan buah kelapa sebagai bahan makanan dan kesehatan. Selama itu, dicatat bahwa buah kelapa memang sangat bermanfaat, tanpa efek samping. Pohon kelapa dipandang sebagai sumber daya berkelanjutan yang memberikan hasil panen yang berpengaruh terhadap segala aspek kehidupan tmasyarakat di daerah tropis. Dan yang penting adalah buahnya, daging kelapa, air kelapa, santan, dan minyaknya (Darmoyuwono, 2006 ).Kelapa merupakan tanaman perkebunan/industry berupa batang lurus dari famili Palmae.Tanaman kelapa (Cocos nucifera L) merupakan tanaman serbaguna atau tanaman yang mempunyai nilai ekonomi tinggi. Seluruh bagian pohon kelapa dapat dimanfaatkan untuk kepentingan manusia, sehingga pohon ini sering disebut pohon kehidupan (tree of life) karena hampir seluruh bagian dari pohon, akar, batang, dauin dan buahnya dapat digunakan untuk kebubutuhan kehidupan sehari-hari (Muryanti et all., 2011).Berikut komposisi buah kelapa terdapat pada tabel 2.1.Komponen Jumlah Berat (%)

Sabut Tempurung Daging Buah Air Buah 25 32 12 13,1 28 34,9 19,2 25

Tabel 2.1. Komposisi Buah Kelapa (Palungkung,2004) Kelapa segar mengandung 30-50% minyak, bila dikeringkan menjadi kopra kadar lemaknya mencapai 63-65%. Kadar minyak sangat dipengaruhi oleh tingkat ketuaan buah, semakin tua buah semakin tinggi kadar minyaknya. Buah kelapa yang sudah tua atau matang umumnya dipanen pada umur 1112 bulan (Rindengan et all., 1995). Komposisi kimia daging buah kelapa ditentukan oleh umur buah kelapa pada berbagai tingkat kematangan dapat dilihat pada Tabel 2.2Analisis KimiaBuah

MudaSetengah TuaTua

Kalori (Kal) 68,0 180,0 359,0

Protein (g) 1,0 4,0 3,4

Lemak (g) 0,9 13,0 34,7

Karbohidrat (g) 14,0 10,0 14,0

Kalsium (mg) 17,0 8,0 21,0

Fosfor (mg) 30,0 35,0 21,0

Besi (mg) 1,0 1,3 2,0

Vitamin A (IU) 0,0 10,0 0,0

Thiamin (mg) 0,0 0,5 0,1

Asam Askorbat (mg) 4,0 4,0 2,0

Air (g) 83,3 70,0 46,9

Bagian yang dapat dimakan (g) 53,0 53,0 53,0

Tabel 2.2. Komposisi Daging Kelapa pada Berbagai Usia Kelapa (Ketaren,1987)

2.2. Minyak Kelapa (Coconut Oil)Minyak kelapa merupakan minyak yang diperoleh dari kopra (daging buah kelapa yang dikeringkan) atau dari perasan santannya.Kandungan minyak pada daging buah kelapa tua diperkirakan mencapai 30%-35%, atau kandungan minyak dalam kopra mencapai 63-72%. Minyak kelapa sebagaimana minyak nabati lainnya merupakan senyawa trigliserida yang tersusun atas berbagai asam lemak dan 90% diantaranya merupakan asam lemak jenuh. Selain itu minyak kelapa yang belum dimurnikan juga mengandung sejumlah kecil komponen bukan lemak seperti fosfatida, gum, sterol (0,06-0,08%), tokoferol (0,003%), dan asam lemak bebas (< 5%) dan sedikit protein dan karoten. Sterol berfungsi sebagai stabilizer dalam minyak dan tokoferol sebagai antioksidan (Ketaren, 1986).Setiap minyak nabati memiliki sifat dan ciri tersendiri yang sangat ditentukan oleh struktur asam lemak pada rangkaian trigliseridanya . Minyak kelapa kaya akan asam lemak berantai sedang (C8 C14), khususnya asam laurat dan asam meristat. Adanya asam lemak rantai sedang ini (medium chain fat) yang relatif tinggi membuat minyak kelapa mempunyai beberapa sifat daya bunuh terhadap beberapa senyawaan yang berbahaya di dalam tubuh manusia. Berikut komposisi asam lemak minyak kelapa dapat dilihat pada tabel 2.3.Asam LemakRumus Kimia% Berat

Asam lemak jenuhAsam kaproatAsam kaprilatAsam kapratAsam lauratAsam miristatAsam palmitatAsam stearateAsam archidatC5H11COOH C7H17COOH C9H19COOH C11H23COOH C13H27COOH C15H31COOH C17H35COOH C19H39COOH0,0 0,8 5,5 9,5 4,5 9,5 44,0 50,0 13,0 19,0 7,5 10,5 1,0 3,0 0,0 0,4

Asam lemak tak jenuhAsam palmitoleatAsam oleatAsam linoleatC15H29COOH C17H33COOH C17H31COOH 0,0 1,3 5,0 8,0 1,5 2,5

Tabel 2.3. Komposisi asam lemak minyak kelapa (Thieme,1969)

Minyak kelapa berdasarkan kandungan asam lemak digolongkan ke dalam minyak asam laurat karena kandungan asam lauratnya paling tinggi jika dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Berdasarkan tingkat ketidak jenuhannya yang dinyatakan dengan bilangan iod (iodine value), minyak kelapa dapat dimasukkan ke dalam golongan non-drying oils karena bilangan iod minyak tersebut berkisar antara 7,5-10,5 (Djatmiko dan Widjaya, 1973). Minyak kelapa secara fisik berwujud cairan yang berwarna bening sampai kuning kecokelatan dan memiliki karakteristik bau yang khas. Zat warna yang termasuk golongan ini terdapat secara alamiah dalam bahan yang banyak mengandung minyak dan ikut terekstrak bersama minyak dalam proses ekstraksi. Warna pada minyak kelapa disebabkan oleh zat warna dan kotoran-kotoran lainnya. Zat warna alamiah yang terdapat pada minyak kelapa adalah betakaroten yang merupakan hidrokarbon tidak jenuh dan tidak stabil pada suhu tinggi. Proses pengolahan minyak kelapa dengan udara panas menyebabkan warna kuning berubah akibat karoten mengalami degradasi (Suhardijono dan Syamsiah, 1987).Kualitas minyak kelapa sangat tergantung pada stabilitas penyimpanan, pemasakan, karakteristik penggorengan, serta perangkat fisik dan nutrisinya. Hidrolisis yang terjadi dapat mengakibatkan rasa yang tidak diinginkan. Selama penggorengan terdapat lebih sedikit asam lemak teroksidasi, sehingga makanan tidak terasa lengket di lidah karena titik leleh minyak berada di bawah suhu tubuh. Kerugian penggunaan minyak kelapa untuk tujuan memasak dan menggoreng diantaranya tingginya penyerapan minyak oleh makanan (Ketaren, 1987).

2.3. Sifat Fisika Kimia Minyak Kelapa Sifat fisika kimia minyak kelapa sangat diperlukan dalam perancangan proses, pengembangan proses, pengembangan produk, dan penanganan sistem penyimpanannya. Sifat fisika kimia biasanya berada dalam suatu kisaran nilai. Oleh karena perbedaannya cukup kecil, nilai tersebut dinamakan konstanta. Konstanta fisik minyak kelapa yang dianggap cukup penting adalah berat jenis, indeks bias, dan titik cair. Konstanta kimia yang penting lainnya adalah bilangan iod, bilangan penyabunan, bilangan Reichert Meissel, bilangan Polenske, bilangan asam, dan angka tak tersabunkan (Syah, 2005).Minyak kelapa memiliki titik cair dan bilangan penyabunan yang lebih tinggi serta bilangan iod yang lebih rendah dibandingkan minyak nabati lainnya. Titik cair minyak ditentukan oleh beberapa faktor sebagai berikut (Ketaren, 2005) :a. Kandungan lemak, semakin pendek rantai karbon asam lemak penyusun trigliserida, semakin rendah titik cair minyaknya. b. Semakin banyak ikatan ganda pada asam lemak, semakin rendah titik cair minyaknya

2.4. Minyak GorengMinyak goreng adalah minyak yang berasal dari lemak tumbuhan atau hewan yang dimurnikan dan berbentuk cair dalam suhu kamar dan biasanya digunakan untuk menggoreng bahan makanan. Minyak goreng berfungsi sebagai pengantar panas, penambah rasa gurih, dan penambah nilai kalori bahan pangan.Minyak goreng dapat diklasifikasikan ke dalam beberapa golongan yaitu (Ketaren, 2005) : a. Berdasarkan sifat fisiknya, dapat diklasifikasikan sebagai berikut: 1. Minyak tidak mengering (non drying oil) i. Tipe minyak zaitun, yaitu minyak zaitun, minyak buah persik, inti peach dan minyak kacang. ii. Tipe minyak rape, yaitu minyak biji rape, dan minyak biji mustard. iii. Tipe minyak hewani, yaitu minyak babi, minyak ikan paus, salmon, sarden, menhaden jap, herring, shark, dog fish, ikan lumba-lumba, dan minyak purpoise. 2. Minyak nabati setengah mengering (semi drying oil), misalnya minyak biji kapas, minyak biji bunga matahari, kapok, gandum, croton, jagung, dan urgen. 3. Minyak nabati mengering (drying oil), misalnya minyak kacang kedelai, biji karet, safflower, argemone, hemp, walnut, biji poppy, biji karet, perilla, tung, linseed dan candle nut. b. Berdasarkan sumbernya dari tanaman, diklasifikasikan sebagai berikut :1. Biji-bijian palawija, yaitu minyak jagung, biji kapas, kacang, rape seed, wijen, kedelai, dan bunga matahari. 2. Kulit buah tanaman tahunan, yaitu minyak zaitun dan kelapa sawit. 3. Biji-bijian dari tanaman tahunan, yaitu kelapa, cokelat, inti sawit.c. Berdasarkan ada atau tidaknya ikatan ganda dalam struktur molekulnya, yakni : 1. Minyak dengan asam lemak jenuh (saturated fatty acids) Asam lemak jenuh antara lain terdapat pada air susu ibu (asam laurat) dan minyak kelapa. Sifatnya stabil dan tidak mudah bereaksi/berubah menjadi asam lemak jenis lain. 2. Minyak dengan asam lemak tak jenuh tunggal (mono-unsaturated fatty acids/MUFA) maupun majemuk (poly-unsaturated fatty acids)Asam lemak tak jenuh memiliki ikatan atom karbon rangkap yang mudah terurai dan bereaksi dengan senyawa lain, sampai mendapatkan komposisi yang stabil berupa asam lemak jenuh. Semakin banyak jumlah ikatan rangkap itu (poly-unsaturated), semakin mudah bereaksi/berubah minyak tersebut.3. Minyak dengan asam lemak trans (trans fatty acid)Asam lemak trans banyak terdapat pada lemak hewan, margarin, mentega, minyak terhidrogenasi, dan terbentuk dari proses penggorengan. Lemak trans meningkatkan kadar kolesterol jahat, menurunkan kadar kolesterol baik, dan menyebabkan bayi-bayi lahir prematur.2.5. Limbah Minyak Gorenglimbah mengandung arti : 1. Sisa proses produksi; 2. Bahan yang tidak mempunyai nilai atau tidak berharga untuk maksud biasa atau utama dalam pembuatan atau pemakaian; dan 3. Barang rusak atau cacat dalam proses produksi.(Kamus Besar Bahasa Indonesia,2008:672). Secara Umum yang disebut limbah adalah bahan sisa yang dihasilkan dari suatu kegiatan dan proses produksi, baik pada skala rumah tangga, pertambangan, dan sebagainya. Bentuk limbah tersebut berupa gas dan debu, cair atau padat. Diantaranya ada yang beracun dan ada juga bisa menyebabkan kerusakan. Salah satu buah yang mempunyai limbah minyak goreng yang merupakan sisa dari hasil penggorengan. Sisa dari penggorengan tersebut biasanya tidak dipergunakan lagi oleh sebab itu biasanya langsung dibuang oleh masyarakat. Untuk itu perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut sehingga lebih berkualitas serta tidak mencemarkan lingkungan.Minyak goreng bekas (WCO) mengandung asam lemak bebas cukup tinggi biasanya > 1% berat (Patil et all.,2010). Asam lemak bebas ini dihasilkan oleh hasil oksidasi dari hidrolisis minyak menjadi asam. Reaksi pembentukan asam semakin besar dengan pemanasan yang tinggi dan waktu yang lama selama penggorengan makanan.

Gambar 2.2. Reaksi Hidrolisis MinyakMinyak goreng bekas (jelantah) adalah minyak goreng yang sudah digunakan beberapa kali pemakaian oleh konsumen. Selain warnanya yang tidak menarik dan berbau tengik, minyak jelantah juga mempunyai potensi besar dalam membahayakan kesehatan tubuh. Minyak jelantah mengandung radikal bebas yang setiap saat siap untuk mengoksidasi organ tubuh secara perlahan. Minyak jelantah kaya akan asam lemak bebas. Terlalu sering mengkonsumsi minyak jelantah dapat meningkatkan potensi kanker didalam tubuh. Menurut para ahli kesehatan, minyak goreng hanya boleh digunakan dua sampai empat kali untuk menggoreng (Pakpahan, 2013).Ada beberapa cara yang dapat digunakan untuk mengetahui apakah minyak goreng tersebut adalah bekas pakai atau tidak, yaitu dapat dilakukan dengan cara (Pakpahan, 2013): a. Biasanya minyak campuran tidak mempunyai kebeningan yang sempurna. b. Walaupun telah disaring, ada beberapa partikel sisa penggorengan yang tertinggal dalam minyak tersebut. c. Minyak yang pernah dipakai untuk menggoreng ayam akan tercium bau ayam pada jelantah itu. d. Minyak mudah berasap walau baru dipakai. Jika pada saat penggorengan minyak itu menimbulkan terbentuknya busa yang terlalu banyak, maka ini merupakan tanda-tanda minyak telah rusak 2.6. BiodieselBiodiesel adalah metil ester dari asam lemak. Biodiesel dapat diperoleh dari esterifikasi asam lemak maupun minyak nabati. Biodiesel digunakan sebagai bahan bakar alternatif pengganti BBM untuk motor diesel (Setyawardhani et all., 2011). Biodiesel dapat diaplikasikan baik dalam 100% (B100) dapat atau campuran dengan minya solar pada tingkat konsentrasi tertentu (BXX) seperti 10% biodiesel dicampur dengan 90% solar (Argo,2011)Komponen utama minyak nabati adalah senyawa trigliserida, yang merupakan ester asam lemak rantai panjang. Reaksi trans-esterifikasi antara trigliserida dengan alkohol rantai pendek (misal etanol, metanol) menghasilkan metil ester (biodiesel) dan gliserol (Setyawardhani et all., 2011). Biodiesel dapat disintesis melalui esterifikasi asam lemak bebas atau trans-esterifikasi asam trigliserida dari minyak nabati dengan metanol sehingga dihasolakn metil ester (Suirta, 2009). Berikut adalah gambar esterifikasi trigliserida pada gambar 2.3.

Gambar 2.3. Esterifikasi trigliserida menjadi gliserol dan metil ester (Ketaren, 1986)

Pada pembuatan biodiesel dibutuhkan katalis untuk proses esterifikasi, katalis dibutuhkan karena alkohol larut dalam minyak. Minyak nabati kandungan asam lemak bebas lebih rendah dari pada lemak hewani, minyak nabati biasanya selain mengandung ALB juga mengandung phospholipids, phospholipids dapat dihilangkan pada proses degumming dan ALB dihilangkan pada proses refining. Minyak nabati yang digunakan dapat dalam bentuk minyak Produk biodiesel tergantung pada minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku seta pengolahan pendahuluan dari bahan baku tersebut. Alkohol yang digunakan sebagai pereaksi untuk minyak nabati adalah methanol, namun dapat pula digunakan ethanol, isopropanol atau butyl, tetapi perlu diperhatikan juga kandungan air dalam alcohol tersebut. Bila kandungan air tinggi akan mempengaruhi hasil biodiesel kualitasnya rendah, karena kandungan sabun, ALB dan trig;iserida tinggi. Disamping itu hasil biodiesel juga dipengaruhi oleh tingginya suhu operasi proses produksi, lamanya waktu pencampuran atau kecepatan pencampuran alkohol. Katalisator dibutuhkan pula guna meningkatkan daya larut pada saat reaksi berlangsung, umumnya katalis yang digunakan bersifat basa kuat yaitu NaOH atau KOH atau natrium metoksida. Katalis yang akan dipilih tergantung minyak nabati yang digunakan, apabila digunakan minyak mentah dengan kandungan ALB kurang dari 2 %, disamping terbentuk sabun dan juga gliserin. Katalis tersebut pada umumnya sangat higroskopis dan bereaksi membentuk larutan kimia yang akan dihancurkan oleh reaktan alkohol. Jika banyak air yang diserap oleh katalis maka kerja katalis kurang baik sehingga produk biodiesel kurang baik. Setelah reaksi selesai, katalis harus di netralkan dengan penambahan asam mineral kuat. Setelah biodiesel dicuci proses netralisasi juga dapat dilakukan dengan penambahan air pencuci, HCl juga dapat dipakai untuk proses netralisasi katalis basa, bila digunakan asam phosphate akan menghasil pupuk phosphat(K3PO4). Proses dasar pembuatan biodiesel lihat Gambar 1. Proses transesterifikasi yang umum untuk membuat biodiesel dari minyak nabati (biolipid) ada tiga macam yaitu :

Biodiesel sebagai bahan bakar motor diesel dapat digunakan dalam keadaan murni atau dicampur dengan minyak diesel dengan perbandingan tertentu. Spesifikasi biodiesel yang dihasilkan tergantung pada minyak nabati yang digunakan sebagai bahan baku dan kondisi operasi pabrik serta modifikasi dari peralatan yang digunakan. Biodiesel sebagai bahan bakar motor diesel dapat dikatakan layak karena angka cetannya minimal 47, sedangkan minyak diesel angka cetan sekitar 50.

DAFTAR PUSTAKA

Argo, Bambang Dwi dan Gunarko. 2011. ANALISIS ENERGI PRODUKSI BIODIESEL DENGAN METODE METANOL SUPER KRITIS. Jurnal Rekayasa Mesin Vol.2, No.1 Tahun 2011 : 39-45 ISSN 0216-468X.Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan.Jakarta : UI PressMuryanti, Budha., A. Asad Sonief dan Slamet Wahyudi.Pengaruh Alkalisasi Komposit Serat Kelapa-Poliester Terhadap Kekuatan Tarik. Jurnal Rekayasa Mesin Vol.2, No. 2 Tahun 2011 : 123-129 ISSN 0216-468X.Pakpahan, Julius Fernando, T. Tambunan., A. Harimby dan M. Y. Ritonga. 2013. PENGURANGAN FFA DAN WARNA DARI MINYAK JELANTAH DENGAN ADSORBEN SERABUT KELAPA DAN JERAMI. Jurnal Teknik Kimia USU, Vol. 2,No.1 (2013).Patil, Prafulla., Shunguang Deng., Isaac Rhodes., J Peterdan J. Lammers. 2010. Conversion of waste oil to biodiesel ferric sulfate and supercritical methanol processes. Journal of Fuel 89, 360-364.Rindengan, B., A. Lay., H. Novarianto., H. Kembuan dan Z. Mahmud. 1995. Karakterisasi daging buah Kelapa Hibrida untuk bahan baku industry makanan. Laporan Hasil Penelitian. Kerjasama Proyek Pembinaan Kelembagaan Penelitian Pertanian Nasional. Badan Litbang.Setyawardhani, Dwi Ardiani, S. Distantina, H. Henfiana dan A. S. Dewi. 2011. PEMBUATAN BIODIESEL DARI ASAM LEMAK JENUH MINYAK BIJI KARET. Seminar Rekayasa Kimia dan Proses 2010 ISSN : 1411-4216.Suirta, I. W. 2009. PREPARASI BIODIESEL DARI MINYAK JELANTAH KELAPA SAWIT. Jurnal Kimia 3 (1), Januari 2009 : 1-6 ISSN 1907-9850.Warisno. 2003. Budi Daya Kelapa Genjah. Yogyakarta : Kanisius.