margarine

22

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Margarin

2.1.1 Defenisi dan Komposisi Margarin

Margarin pertama kali ditemukan oleh Mege Mouries di Perancis pada

tahun 1870 dalam suatu sayembara yang diadakan Kaesar Napoleon III. Mege

Mouries membuat dan mengembangkan margarin dengan menggunakan lemak

sapi. Pada tahun 1872 margarin mulai dikenal luas di seluruh Eropa dan di

sebagian benua Amerika (http://web.ipb.ac.id/2002).

Margarin dimaksudkan sebagai pengganti mentega dengan rupa, bau

konsistensi rasa dan nilai gizi yang hampir sama dengan mentega. Margarin

mengandung 80 % lemak, 16 % air dan beberapa zat lain

(Wahyuni & Made, 1998). Minyak nabati yang sering digunakan dalam

pembuatan lemak adalah minyak kelapa, minyak inti sawit, minyak biji kapas,

minyak wijen, minyak kedelai dan minyak jagung. Minyak nabati umumnya

berwujud cair, karena mengandung asam lemak tidak jenuh, seperti asam oleat,

linoleat dan linolenat.

Menurut SNI (1994), margarin adalah produk makanan berbentuk emulsi

padat atau semi padat yang dibuat dari lemak nabati dan air, dengan atau tanpa

penambahan bahan lain yang diizinkan. Margarin dimaksudkan sebagai pengganti

mentega dengan rupa, bau, konsistensi rasa, dan nilai gizi yang hampir sama

dengan mentega. Margarin merupakan emulsi dengan tipe emulsi water in oil

(w/o), yaitu fase air berada dalam fase minyak atau lemak.

Menurut SNI (1995), mentega adalah produk berbentuk padat lunak yang

dibuat dari lemak atau krim susu atau campurannya, dengan atau tanpa

penambahan garam (NaCl) atau bahan makanan yang diizinkan. Mentega adalah

produk olahan susu yang bersifat plastis, diperoleh melalui proses pengocokan

sejumlah krim. Mentega yang baik mengandung lemak 81 %, kadar air 18 % dan

kadar protein maksimal 1 % (Wahyuni & Made, 1998). Mentega dianggap

23

sebagai lemak yang paling baik diantara lainnya karena rasanya yang

menyakinkan serta aroma yang begitu tajam, karena lemak mentega berasal dari

lemak susu hewan. Lemak mentega sebagian besar terdiri dari asam palmitat,

oleat dan stearat serta sejumlah kecil asam butirat dan asam lemak sejenis lainnya.

Bahan lain yang terdapat dalam jumlah kecil adalah vitamin A, E dan D serta

sebagai flavor adalah diasetil, lakton, butirat dan laktat.

Mentega putih (Shortening/Compound fat) adalah lemak padat yang

mempunyai sifat plastis dan kestabilan tertentu dan umumnya berwarna putih

(Winarno,1991). Pada umumnya sebagian besar mentega putih dibuat dari minyak

nabati seperti minyak biji kapas, minyak kacang kedelai, minyak kacang tanah

dan lain-lain (Winarno, 1991). Mentega putih mengandung 80% lemak dan 17%

air (Wahyuni & Made, 1998). Mentega putih banyak digunakan dalam bahan

pangan, terutama pada pembuatan kue dan roti yang dipanggang. Fungsi mentega

putih dalam bahan pangan khususnya dalam kue dan roti mempunyai fungsi

antara lain memperbesar volume bahan pangan, menyerap udara, stabiliser,

emulsifier, membentuk cream, memperbaiki keeping quality dan memberikan cita

rasa gurih dalam bahan pangan berlemak dan mengempukan tekstur kue karena

mentega putih mengandung shortening.

Tabel 2.1 Karakteristik Margarin, Mentega dan Mentega Putih

Aspek Margarin Mentega Mentega Putih

Warna Kuning Kuning muda Putih

Bentuk Padat Padat Padat

Rasa Asin Netral Netral

Aroma lemak Tidak harum Harum Harum

Kandungan air 16 % 18 % 17 %

Asam lemak Lemak nabati Lemak hewani Lemak nabati

(Sumber: Wahyuni & Made, 1998)

Margarin merupakan emulsi dengan tipe emulsi air dalam minyak (water

in oil emulsion W/O), berbentuk semi padat, dan bersifat plastis. Minyak yang

digunakan dalam pembuatan margarin dapat berasal dari lemak hewan seperti

24

babi (lard) atau sapi, dan lemak nabati seperti minyak kelapa, minyak sawit,

kedelai, jagung, biji bunga matahari, dan lain-lain (http://web.ipb.ac.id/2002).

Minyak nabati yang dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan

margarin harus memenuhi persyaratan sebagai berikut, (Kataren, 1986) :

1. Bilangan Iod yang rendah.

2. Warna minyak kuning muda.

3. Flavor minyak yang baik.

4. Titik beku dan titik cair disekitar suhu kamar.

5. Asam lemak yang stabil.

6. Jenis minyak yang digunakan sebagai bahan baku harus banyak terdapat di

suatu daerah.

Tabel 2.2 Komposisi Margarin

Komposisi Nilai (%)

Lemak 80 60 40

Vitamin A 0.0005 0,0005 0,0005

-karoten 0.0005 0,0005 0,0005

TBHQ 0.015 0,015 0,015

Skim milk 0,01 0,01 0,01

Garam dapur (NaCl) 4 maks 4 maks 4 maks

Natrium benzoat (Na2CO3) 0.09 - -

Air 16.2 37,36 54,86

Lecithin 0,1 0,5 0,1 0,5 0,1 0,5

(Shahidi, 2005 dan http://www.malaysiapalmoil.org/2003)

2.1.2 Jenis - jenis Margarin

Dalam bidang pangan penggunaan margarin telah dikenal secara luas

terutama dalam pemanggangan roti (baking) dan pembuatan kue kering (cooking)

yang bertujuan memperbaiki tekstur dan menambah cita rasa pangan. Margarin

juga digunakan sebagai bahan pelapis misalnya pada roti yang bersifat plastis dan

akan segera mencair di dalam mulut (Winarno, 1991 dan Faridah, dkk, 2008).

25

Ada beberapa jenis margarin yang ada dipasaran, sebagai berikut

(OBrien, 2009) :

1. Margarin meja (table margarines)

Margarin meja (table margarines) terdiri dari :

a. Soft tube margarines, dengan ciri-ciri sebagai berikut :

- Temperatur emulsi soft tube margarines sekitar 95 1050F (35 40,60C)

- Berbentuk lembut dan tetap dapat dioles pada suhu 5 10 0C

- Produk terlalu lembut, oleh karena itu, dibungkus di dalam plastic tube

atau plastic cup yang dilengkapi dengan pelekat penutup

b. Stick margarines, dengan ciri-ciri sebagai berikut :

- Temperatur emulsi stick margarines disesuaikan dan diatur di bawah

suhu tubuh pada 100 105 0F (37,8 40,6 0C)

- Dapat dioles pada suhu 20 25 0C

- Lebih kaku dibanding mentega putih (shortening)

2. Margarin industri (Industrial margarines)

Margarin industri ini dirancang untuk industri roti dan kue. Yang dibuat

dari minyak nabati yang telah dimurnikan. Aplikasi yang direkomendasikan

untuk biskuit, industri kue dan toko roti. Sedikit lebih keras dibandingkan

dengan margarin meja dan digunakan untuk campuran roti dan kue. Margarin

industri ini harus disimpan ditempat yang kering dan dingin atau suhunya

sekitar 30 0C.

3. Puff pastry margarines

Sangat berbeda dengan margarin meja maupun margarin industri. Fungsi

puff pastry sebagai pelindung antara lapisan lapisan dari adonan kue.

2.2 Bahan Baku

2.2.1 Minyak Jagung

Tanaman jagung berperan penting dalam perekonomian nasional dengan

berkembangnya industri pangan yang ditunjang oleh teknologi budi daya dan

varietas unggul. Untuk memenuhi kebutuhan dalam negeri yang terus meningkat,

26

Indonesia mengimpor jagung hampir setiap tahun. Pada tahun 2000, impor jagung

mencapai 1,26 juta ton (BPS, 2005).

Selain untuk pengadaan pangan dan papan, jagung juga banyak digunakan

industri makanan, minuman, kimia, dan farmasi. Berdasarkan komposisi kimia

dan kandungan nutrisi, jagung mempunyai prospek sebagai pangan dan bahan

baku industri. Pemanfaatan jagung sebagai bahan baku industri akan memberi

nilai tambah bagi usaha tani komoditas tersebut.

(http://balitsereal.litbang.deptan.go.id/2003).

Kandungan minyak jagung sekitar 3,1 5,7 % dari berat biji jagung dan

digolongkan ke dalam benih jagung (corn germ). Ketersediaan benih jagung untuk

memperoleh minyaknya tergantung pada jumlah jagung yang diproses oleh

industri penggilingan jagung. Benih jagung mengadung sekitar 50 % minyak,

diperoleh dengan proses penggilingan basah. Benih jagung mengandung 10 24

% minyak, diperoleh dengan penggilingan kering (OBrien, 2009).

Tabel 2.3 Komposisi Minyak Jagung dengan Penggilingan Basah

Komposisi Range (%)

Minyak Jagung Kasar Minyak Jagung yang telah Dimurnikan Trigliserida (%) 96,44 96,60 99,08 99,26

Asam lemak bebas (FFA) 2,5 -

Phospholipid - -

Zat yang tidak tersabunkan : 0,908 1,146 0,736 0,92

Wax 0,01 -

Warna Kuning gelap Kuning pucat

Ciri-ciri Bau dan rasa jagungnya kuat

Bau dan rasa jagungnya sedikit

(Sumber : http://www.corn.org/2006, Dutta, 2004 dan OBrien, 2009)

27

Tabel 2.4 Sifat Fisika Minyak Jagung yang telah dimurnikan

Karakteristik Range

Bilangan iodin 122 - 131

Bilangan penyabunan 189 - 195

Titik asap (0F) 445 - 460

Titik lebur (0F) 12 - 17

Titik embun (0F) 7 12

Spesifik graviti : 60 0F 0,922 0,928

Indeks bias : 25 0F 1,470 1,474

Indeks kestabilan oksidasi (110 0C), (jam) 3,6 4,7

(Sumber : http://www.corn.org/2006 dan OBrien, 2009)

Tabel 2.5 Sifat Kimia Minyak Jagung yang telah dimurnikan

Karakteristik Range Rumus Molekul Berat Molekul

Trigliserida (%) :

Trigliserida palmitat 11 13 C51H98O6 807,34

Trigliserida stearat 2 3 C57H110O6 891,50

Trigliserida oleat 25 31 C57H104O6 885,45

Trigliserida linoleat 54 60 C57H98O6 879,40

Trigliserida linolenat 1 C57H92O6 873,35

(Sumber : http://www.corn.org/2006)

2.2.2 Refined Bleached Deodorized Palm Stearin (RBDP Stearin)

Kelapa sawit merupakan salah satu tanaman penghasil minyak nabati yang

sangat penting. Perkebunan kelapa sawit di Indonesia di pelopori oleh Adrien

Hallet, berkebangsaan Belgia, yang telah mempunyai pengalaman menanam

kelapa sawit di Afrika. Penanaman kelapa sawit yang pertama di Indonesia

dilakukan oleh beberapa perusahaan perkebunan kelapa sawit seperti pembukaan

kebun di tanah itam ulu oleh Maskapai Oliepalmen Cultuur, di pulau raja oleh

Maskapai Huilleries de Sumatra RCMA, dan di sungai Liput oleh Palmbomen

Cultuur Mij. Kelapa sawit menghasilkan dua jenis minyak dari buahnya, yakni

minyak kelapa sawit (CPO) dan minyak inti sawit (http://www.depperin.go.id/2004).

28

Proses penyulingan minyak sawit dilakukan untuk penjernihan dan

penghilangan bau atau RBDPO (Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil),

kemudian diuraikan lagi menjadi minyak sawit padat (RBDP Stearin) dan untuk

produksi minyak sawit cair (RBDP Olein). Secara keseluruhan proses

penyulingan minyak kelapa sawit tersebut dapat menghasilkan 73% olein, 21%

stearin, 5% PFAD (Palm Fatty Acid Distillate) dan 0,5% buangan

(http://www.depperin.go.id/2004).

RBDP Olein merupakan minyak yang diperoleh dari fraksinasi CPO

dalam fase cair dan komponen asam lemak terbesar dari RBDP Olein adalah asam

oleat. Sedangkan RBDP Stearin merupakan minyak yang diperoleh dari fraksinasi

CPO dalam fase padat Komponen asam lemak terbesar dari RBDP stearin adalah

asam palmitat (http://www.depperin.go.id/2004).

Tabel 2.6 Sifat Fisika RBDP Stearin dan RBDP Olein

Karakteristik Fraksi Minyak Sawit Olein Stearin Trigliserida (%) 99,90 99,94 99,97 99,99

Densitas (kg/l) 0,96 0,847

Bilangan iod 51 61 22 49

Bilangan penyabunan 194 202 193 206

Zat yang tidak tersabunkan 0,06 0,1 0,01 0,03

Titik cair (0C) 21 30 44

Titik didih (0C) 215 283

Viskositas (cP) 2,0970 2,3924

Warna Kuning kecokelatan Putih

(Sumber : OBrien, 2009 dan SNI, 1998)

29

Tabel 2.7 Sifat Kimia RBDP Stearin dan RBDP Olein

Karakteristik Rumus Molekul BM Fraksi Minyak Sawit

Olein Stearin Trigliserida (%) :

Trigliserida miristat (14:0) C45H86O6 723,17 1 1,5 1 2

Trigliserida palmitat (16:0) C51H98O6 807,34 38 42 47 74

Trigliserida stearat (18:0) C57H110O6 891,50 4 5 4 6

Trigliserida oleat (18:1) C57H104O6 885,45 37 41 16 37

Trigliserida linoleat (18:2) C57H98O6 879,40 9 11 3 10

(Sumber : OBrien, 2009)

2.3 Bahan Pembantu

Spesifikasi bahan-bahan pembantu yang digunakan dalam pra-rancangan

pabrik margarin dari minyak jagung dan RBDP Stearin adalah sebagai berikut ini:

2.3.1 Bahan Pembantu yang digunakan untuk Proses Pembuatan Margarin

1) Bahan yang digunakan untuk proses hidrogenasi

Gas Hidrogen Sifat-sifat dari gas hidrogen (Patnaik, 2003 dan McCabe, dkk, 1999) :

- Rumus molekul : H2

- Bobot molekul : 2,016

- Densitas (gas) : 0,0899 gr/liter

- Titik lebur : -252,9 0C

- Titik beku : -259,3 0C

- Viskositas : 0,009 cP

- OfH (H2 gas) : 0 kJ/kmol

- Cp (H2 gas) : 6,88 kal/mol 0K

Katalis Nikel

Sifat-sifat dari nikel (Patnaik, 2003) :

- Rumus kimia : Ni

- Berat molekul : 58,69

- Densitas pada 20 0C : 8,908 g/cm3

30

- Titik Lebur : 1455 0C

- Titik Uap : 2730 0C

- Kenampakan : Kristal kubus berkilauan seperti perak

- Cp (liquid) : 6,23 kal/mol 0K

2) Bahan yang digunakan sebagai Pengemulsi

Lecithin Bahan pengemulsi yang digunakan dalam proses pembuatan

margarin ini adalah lechitin. Lecithin berfungsi untuk mendispersikan

molekul-molekul air ke dalam minyak atau lemak sehingga terbentuklah

suatu emulsi air dalam minyak (w/o) yang berbentuk gel

(Sikorki & Kolakowska, 2003).

Sifat-sifat dari lecithin :

- Nama kimia : Phosphatidylcholine

- Sinonim : Lecithin

- Rumus bangun : C5H13N


- Kenampakan : Berbentuk powder, berwarna kuning

(Sumber: http://www.mountainroseherbs.com/2007 dan Yaws, 2008)

3) Bahan yang digunakan sebagai pemberi rasa (flavour)

Skim Milk Sifat-sifat dari skim milk :

- Kenampakan : Berbentuk powder

- Densitas pada 25 0C : 1041 kg/m3

- Viskositas pada 25 0C : 1,4 .103 Paskal . det

- Berat molekul : 1176

- Cp : 3,90 4,02 kj/kmol 0K

(Sumber : Geankoplis, 2003 dan Faridah, dkk, 2008 )

31

Garam Dapur (NaCl) Sifat-sifat dari garam dapur (Patnaik, 2003) :

- Nama kimia : Natrium klorida

- Sinonim : Garam dapur

- Rumus molekul : NaCl

- Bobot molekul : 58,443

- Densitas : 2,165 gr/ml

- Titik lebur : 801 0C

- Titik didih : 1413 0C

- Kelarutan : Larut dalam air, metanol dan gliserol

- Struktur : Berbentuk kubus

- Rasa : Bersifat garam

- Kenampakan : Butiran kristal putih atau powder

- Cp (liquid) : 12,07 kal/mol 0K

- karoten

Sifat-sifat dari - karoten :

- Nama Kimia : -karoten

- Sinonim : Provitamin A dan Kuning alami

- Rumus Bangun : C40H56


- Densitas : 1,0 kg/l

- Titik lebur : 180 182 0C

- Kelarutan : Larut dalam lemak dan Tidak larut dalam air

- Kenampakan : Butiran kristal merah gelap (cokelat)

(Sumber : http://www.ch.ic.ac.uk/2005, HUI, 2006 dan Yaws, 2008)

Vitamin A

Sifat-sifat dari Vitamin A

- Nama kimia : All Trans Retinol

- Sinonim : Vitamin A

- Rumus bangun : C22H32O2


32


- Titik lebur : 62 64 0C

- Kenampakan : Kristal berwarna kuning pucat

- Kelarutan : Larut dalam lemak

(Sumber : Dwiari, dkk, 2008, HUI, 2006 dan Yaws, 2008)

4) Bahan yang digunakan sebagai pengawet

Bahan pengawet berfungsi untuk menjaga margarin dari proses

pembusukan, sehingga mutu, rasa, warna dan bau margarin tetap terjaga

meskipun dalam waktu yang cukup lama. Zat pengawet yang digunakan

adalah natrium benzoat dan tertiary butyl hidroquinone (TBHQ).

Natrium benzoat Sifat-sifat dari natrium benzoat (Patnaik, 2003) :

- Rumus molekul : Na2CO3


- Kenampakan : Butiran kristal putih atau powder

- Densitas : 2,54 gram/ml

- Titik lebur : 851 0C

- Kelarutan : Larut dalam air dan tidak larut dalam etanol

- Cp : 26,84 kal/mol 0K

Tertiary Butyl Hidroquinone (TBHQ) :

Sifat-sifat dari Tertiary Butyl Hidroquinone (TBHQ) :

- Nama kimia : Tertiary Butyl Hidroquinone

- Rumus molekul :



- Titik uap (0C) : 300

- Titik Didih (0C) : 126,5 128,5

- Cp : 257,20 kJ/kmol 0K

CHC

HCC

CH

C

OH

OH

CH

CH3

CH3

33

- Kalarutan : Larut dalam lemak

- Kenampakan : Kristal putih kecokelatan

- Fungsi : Sebagai antioksidan sintetik

(Sumber : Akoh & Min, 2002 dan Yaws, 2008)

2.4 Metoda Pembuatan Margarin

Ada beberapa metoda yang digunakan untuk memodifikasi lemak dan

minyak menjadi margarin yaitu (OBrien, 2009) :

2.4.1 Hidrogenasi

Hidrogenasi adalah reaksi pemutusan ikatan rangkap asam lemak tidak

jenuh dengan kehadiran gas hidrogen dan katalis nikel. Suatu katalis nikel

umumnya digunakan di dalam pengolahan minyak untuk tingkat industri.

Modifikasi minyak dan lemak dengan hidrogenasi dapat digunakan untuk aplikasi

yang lebih spesifik seperti pembuatan margarin, roti (bakery) dan mentega putih

(Sikorki & Kolakowska, 2003).

Adapun reaksinya sebagai berikut :

Ni R-CH=CH-CH2-COOH + H2 R-CH2-CH2-CH2-COOH

Asam lemak tidak jenuh Gas hidrogen Asam lemak jenuh

Tabel 2.8 Komposisi Lemak Margarin dengan Proses Pencampuran Minyak

( Sumber : Melnik, dkk, 1960)

Margarin Titik Lebur (0F)

Trigliserida Linoleat

(%) Minyak Kacang Kedelai : Minyak Biji Kapas

(50:50) 96,1 12,3

Seluruhnya Minyak Jagung 93,9 12,9

Minyak Kelapa : Minyak Jagung (80:20) 79,7 39,8

Minyak Kelapa : Minyak Jagung (50:50) 96,1 24,8

34

Adapun keuntungan dan kerugian dari modifikasi minyak atau lemak

dengan metoda hidrogenasi adalah sebagai berikut

(Ketaren, 1986 dan OBrien, 2009) :

Keuntungan dari minyak yang dimodifikasi dengan metoda hidrogenasi adalah :

1. Minyak lebih stabil terhadap proses oksidasi, sehingga tahan disimpan

dalam waktu yang lebih lama

2. Minyak yang dihasilkan berbentuk padat, sehingga memudahkan proses

pembuatan margarin, pembungkusan dan transportasi

3. Bilangan iod merupakan parameter untuk menentukan ketidakjenuhan dan

kejenuhan dari hasil hidrogenasi

4. Hidrogenasi dapat meningkatkan sifat fisika dan kimia dari minyak dan

lemak

Kerugian dari minyak yang dimodifikasi dengan metoda hidrogenasi adalah :

1. Hidrogenasi dilakukan pada suhu tinggi, yang bertujuan untuk pengaktifan

katalis nikel dan gas hidrogen tidak melebur didalam minyak yang akan

menutupi permukaan katalis nikel

2. Rasa dan bau spesifik minyak akan hilang dan nilai gizi akan turun

3. Jumlah asam lemak tidak jenuh akan berkurang dan jumlah asam lemak

jenuh akan meningkat

2.4.2 Interesterifikasi

Interesterifikasi adalah suatu proses untuk menghasilkan fungsi plastic

(kepadatan) lemak oleh pertukaran asam lemak di dalam dan di antara trigliserida.

Metoda kimia dan enzim adalah dua jenis dari interesterifikasi yang telah

digunakan. Paling umum digunakan adalah interesterifikasi kimia dengan

menggunakan katalis natrium metoksilat. Dalam reaksi ini ion logam natrium

akan menyebabkan terbentuknya ion enolat yang selanjutnya diikuti dengan

pertukaran gugus alkil (http://madja.files.wordpress.com/2006).

35

Reaksinya sebagai berikut :

(Sumber : http://madja.files.wordpress.com/2006)

Secara umum, proses interesterifikasi digunakan untuk mengolah lemak

dan minyak untuk menghasilkan margarin, minyak goreng, lemak penggorengan

(frying fat), margarin putih (shortening) dan aplikasi produk lain (OBrien, 2009).

Adapun keuntungan dan kerugian dari modifikasi minyak atau lemak dengan

metoda interesterifikasi adalah sebagai berikut (OBrien, 2009 dan

Gunstone, 2004) :

Keuntungan minyak atau lemak yang dimodifikasi dengan metoda

interesterifikasi adalah :

1. Bilangan iod tidak berpengaruh dalam proses interesterifikasi.

2. Nilai ketidakjenuhan atau kejenuhan minyak (lemak) yang di proses

dengan interesterifikasi tidak mengalami perubahan (konstan) jika tidak

dilakukan pencampuran dengan bahan dari proses lain seperti fraksinasi

dan hidrogenasi.

3. Proses ini dilakukan pada suhu rendah, dengan tujuan untuk dilakukan

kristalisasi sebahagian campuran ketika pertukaran asam lemak sedang

berlanjut di dalam bagian cairan.

O O O - NaOCH3 R C O R R C O Na R C O + Na+ Ester Ion Enolat O O O - NaOCH3 R C OR* R C O Na R C O + Na+ Ester Ion Enolat O - O (+) R C O + R* R C O R* O - O (+) R C O + R R C O R

36

Kerugian Minyak atau lemak yang di modifikasi dengan metoda

interesterifikasi adalah :

1. Untuk memodifikasi minyak atau lemak biasanya interesterifikasi

dilakukan dengan pencampuran bahan dari proses lain seperti fraksinasi

dan hidrogenasi, yang bertujuan untuk meningkatkan sifat fisika dan kimia

minyak.

2. Proses interesterifikasi kurang popular digunakan dalam memodifikasi

minyak atau lemak.

Berdasarkan uraian di atas maka dalam pra-prancangan pabrik pembuatan

margarin dari minyak jagung dan RBDP Stearin digunakan metoda hidrogenasi

untuk memodifikasi minyak jagung. Alasan pemilihan metoda hidrogenasi adalah

sebagai berikut :

1. Minyak jagung yang dihasilkan dari proses hidrogenasi lebih stabil,

sehingga tahan disimpan dalam waktu yang lebih lama.

2. Hidrogenasi dapat meningkatkan sifat fisika dan kimia dari minyak

jagung.

3. Proses hidrogenasi mudah dikontrol dan dapat dihentikan pada saat yang

diinginkan.

2.5 Diskripsi Proses

2.5.1 Proses Hidrogenasi

1) Minyak jagung yang diperoleh dari pabrik dengan kemurnian 99,2 % dan

0,8% merupakan komposisi zat yang tidak tesabunkan (tocopherol dan

phytosterol) di simpan pada tangki penyimpanan minyak jagung (TT-101)

pada kondisi 1 atm dan temperatur 30 0C. Kemudian minyak jagung

diumpankan ke tangki penyimpanan sementara minyak jagung (TT-103) yang

berutujuan untuk memanaskan minyak jagung hingga temperatur 150 0C. Pada

kondisi ini terjadi losing corn oil (hilangnya kadar minyak jagung) yang

diakibatkan karena pemanasan. Menurut OBrien (2009) bahwa komponen

tocopherol dan phytosterol apabila dikontakkan pada suhu tinggi maka terjadi

kerusakan (hilang). Dari pernyataan di atas diasumsikan bahwa kadar minyak

jagung yang hilang merupakan komposisi phytosterol dan tocopherol.

37

2) Gas hidrogen yang diperoleh dari pabrik dikontakkan dengan gas hidrogen sisa

di dalam suatu titik kontak (AV-101) yang kemudian disimpan pada tangki

penyimpanan gas hidrogen (TT-102) pada suhu 30 OC dan tekanan 1 atm.

Kemudian gas hidrogen dipanaskan dengan menggunakan heater (E-101)

hingga suhu 150 0C dan tekanan 1 atm (OBrien, 2009).

3) Gas hidrogen dan minyak jagung dikontakkan dalam suatu titik kontak

(AV-102) dan kemudian dialirkan ke reaktor (R-101). Di reaktor terjadi reaksi

pemutusan ikatan rangkap yang bertujuan untuk mengurangi ketidakjenuhan

minyak jagung sehingga minyak jagung yang dihasilkan lebih stabil terhadap

oksidasi dan tahan untuk diproses lebih lanjut (Kataren, 1986). Reaksi

berlangsung pada suhu 270 0C dan tekanan 1 atm (OBrien, 2009). Adapun

reaksinya sebagai berikut :

Besarnya konversi reaksi ditentukan dengan parameter ketidakjenuhan asam

linoleat, sebagai berikut (Melnik, dkk, 1960) :

Konversi reaksi =

Dari pra-rancangan pabrik margarin dari minyak jagung dan RBDP

Stearin ini diharapkan jumlah asam linoleat sebelum reaksi pada minyak

jagung adalah 56 % dan jumlah asam linoleat setelah reaksi pada minyak

jagung adalah 14,8 % (Melnik, dkk, 1960), sehingga :

Konversi reaksi = (56,5 14,8) % x 100 %56,5 % = 73,60 %

4) Hasil hidrogenasi merupakan minyak jagung yang telah dimodifikasi dengan

proses hidrogenasi dalam fasa gas dan gas hidrogen sisa yang kemudian

diumpankan menuju cooler (E-102) yang berfungsi untuk mengubah fasa

minyak jagung menjadi liquid pada suhu 70 0C dan tekanan 1 atm.

Ni R CH=CH- CH2-COOH + H2 R-CH2-CH2-COOH Asam lemak tidak jenuh Gas hidrogen Asam lemak jenuh

Trigliserida linoleat sebelum reaksi - Trigliserida linoleat sesudah reaksi.100%

Trigliserida linoleat sebelum reaksi

38

2.5.2 Proses Pemisahan

1) Dari hasil proses pendinginan di atas dihasilkan minyak jagung dengan fasa

liquid dan gas hidrogen sisa yang merupakan sisa dari pensuplaian gas

hidrogen berlebih. Kemudian diumpankan ke separator (V-101) untuk

memisahkan komponen minyak jagung dengan gas hidrogen yang berlebih

pada kondisi 1 atm dan temperatur 70 0C.

2) Gas hidrogen sisa kemudian diumpankan ke cooler (E-103) yang berfungsi

mendinginkan gas hidrogen hingga temperatur 30 0C.

3) Minyak jagung yang telah dipisahkan dari gas hidrogen, kemudian

diumpankan ke tangki pencampur I (M-101) untuk dicampurkan dengan

minyak RBDP Stearin.

2.5.3 Proses Pencampuran

1) RBDP Stearin yang diperoleh dari pabrik dengan kemurnian 99,972 %

trigliserida dan sisanya merupakan komponen zat yang tidak tersabunkan

(tocopherol dan tocotrienol) disimpan pada gudang bahan baku RBDP Stearin

(G-101) pada suhu 30 0C dan tekanan 1 atm, dimana pada keadaan ini RBDP

Stearin berbentuk padatan. Kemudian RBDP stearin diumpankan ke tangki

penyimpanan sementara RBDP stearin (TT-104) dengan kondisi 1 atm dan

temperatur 70 0C untuk dileburkan dari fasa padat menjadi fasa liquid. Pada

kondisi ini terjadi losing RBDP Stearin oil (hilangnya kadar minyak RBDP

Stearin). Menurut OBrien (2009) bahwa tocopherol dan tocotrienol

merupakan zat antioksidan alami yang terdapat pada minyak nabati, yang

apabila dikontakkan pada suhu tinggi atau pencampuran dengan bahan yang

bersifat larut dalam air maka zat antioksidan tersebut akan mengalami

kerusakan atau hilang. Dari pernyataan di atas diasumsikan bahwa kadar

minyak yang hilang merupakan komposisi tocopherol dan tocotrienol. Setelah

terjadi perubahan fasa, kemudian RBDP Stearin diumpankan ke tangki

pencampur I (M-101) untuk dicampurkan dengan minyak jagung yang telah

dimodifikasi dengan proses hidrogenasi. Setelah tercampur dengan sempurna

(homogen) kemudian campuran minyak diumpankan ke tangki pencampur II

(M-102).

39

2) Pada tangki pencampur II (M-102) terjadi pencampuran antara campuran

minyak dengan bahan pembantu yang digunakan dalam pembuatan margarin

dimana bahan tersebut bersifat larut dalam minyak (soluble ingredient in oil)

pada suhu 70 0C dan tekanan 1 atm. Setelah tercampur dengan sempurna atau

homogen, kemudian campuran minyak yang terdiri antara komponen minyak

dengan bahan pembantu yang bersifat larut dalam minyak (soluble ingredient

in oil) diumpankan ke tangki pencampur IV (M-104).

3) Pada tangki pencampur III (M-103) terjadi pencampuran antara komponen air

dengan bahan pembantu yang digunakan dalam pembuatan margarin yang

bersifat larut dalam air (soluble ingredient in water) pada kondisi 1 atm dan

temperatur 30 0C. Setelah tercampur dengan sempurna (homogen) kemudian

campuran diumpankan ke tangki pencampur IV (M-104).

4) Pada tangki pencampur IV (M-104) terjadi emulsifikasi antara bahan yang

bersifat nonpolar (larut dalam air) dengan polar (larut dalam minyak) dengan

penambahan agent emulsifier (lecithin) pada kondisi 1 atm dan temperatur

700C. Pada kondisi ini bahan yang bersifat nonpolar (larut dalam air)

teremulsi sempurna ke dalam bahan yang bersifat polar (larut dalam minyak)

atau sering disebut dengan water in oil atau disebut juga dengan margarin.

2.5.4 Tahap Pemadatan Margarin (Semi Fluid)

1) Di dalam unit chemetator (CH-101) terjadi pemadatan margarin pada kondisi

1 atm dan temperatur 17 0C, dimana pada unit ini terjadi perubahan fasa pada

margan dari fasa emulsi menjadi semi fluid. Setelah terjadi pemadatan

margarin, kemudian margarin siap untuk di kemas di dalam kemasan kantong

plastik (K-101).

2.5.5 Tahap Packing

1) Margarin yang dihasilkan siap untuk di kemas di dalam kemasan kantong

plastik (K-101) pada kondisi 1 atm dan temperatur 17 OC. Setelah dilakukan

pengemasan kemudian produk margarin di simpan ke dalam gudang produk

margarin (G-102).

margarine

Documents