Definisi

Oleokimia adalah bahan baku industri yang diperoleh dari minyak nabati, temasuk diantaranya adalah crude palm oil (CPO) dan crude palm kernel oil (CPKO). Produksi utama minyak yang digolongkan dalam oleokimia adalah asam lemak, lemak alkohol, gliserin, dan metil ester. Sedangkan Industri oleokimia yaitu industri yang mengolah zat atau bahan yang berasal dari fraksi minyak atau lemak nabati atau hewani. Pembuatannya dilakukan dengan cara memutus struktur trigliserida dari minyak atau lemak tersebut menjadi asam lemak dan gliserin, atau memodifikasi gugus fungsi karbosilat dan hidroksilnya, baik secara kimia, fisika, maupun biologi

Saat ini, telah dilakukan pengembangan dan penggunaan minyak tumbuhan sebagai bahan bakar. Minyak tumbuhan tersebut dikonversikan menjadi bentuk metil ester asam lemak yang disebut biodiesel. Di Indonesia, penelitian dilakukan oleh Pusat Penelitian Kelapa Sawit (PPKS), Medan dan telah berhasil mengembangkan biodiesel dari CPO dan RBDPO (Fauzi, 2006).

Industri oleokimia adalah industri antara yang berbasis minyak kelapa sawit (CPO) dan minyak inti sawit (PKO). Dari kedua jenis produk ini dapat dihasilkan berbagai jenis produk antara sawit yang digunakan sebagai bahan baku bagi industri hilirnya baik untuk kategori pangan ataupun non pangan. Diantara kelompok industri antara sawit tersebut salah satunya adalah oleokimia dasar (fatty acid, fatty alcohol, fatty amines, methyl esther, glycerol). Produk-produk tersebut menjadi bahan baku bagi beberapa industri seperti farmasi, toiletries, dan kosmetik. Fatty alcohol sebagian besar digunakan untuk produksi deterjen sebesar 48% dan pembersih kemudian disusul oleh penggunaan sebagai bahan antioksidan sebesar 11%. Sedangkan gliserin banyak digunakan antara lain untuk sabun, kosmetik dan obat-obatan yang mencakup 37 % dari total konsumsi material ini. Kelompok produk lainnya yang cukup banyak menggunakan gliserin adalah Alkyd resin dan makanan masing-masing 13 dan 12% (Samardi, 2009 ).

Oleokimia terdiri atas asam lemak, meliester lemak, alkohol lemak, amina lemak, dan gliserol. Produk-produk turunannya berupa sabun batangan, detergen, sampo, pelembut, kosmetik, bahan tambahan untuk industri plastik, karet, dan pelumas. Dalam perdagangan dikenal dua jenis oleokimia, yaitu oleokimia alami dan oleokimia buatan. Oleokimia alami diperoleh dari minyak nabati atau minyak hewani sedangkan oleokimia buatan dapat diperoleh dari minyak bumi (petrokimia), seperti propilena (Anderson 1999).

Gambar 1 Skema bahan baku oleokimia dan turunannya (Sulistyono 2008).

Sedangkan secara skematis perubahan minyak atau lemak menjadi produk oleokimia dapat dilihat pada tabel 1.

Tabel 1. Diagram Alur Oleokimia

Klasifikasi Oleokimia

Oleokimia dapat dibagi menjadi 2, yaitu :

1. Oleokimia dasar

Oleokimia dasar terdiri atas fatty acid, fatty methylester, fatty alcohol, fatty amine,

dan gliserol. Industri Oleokimia dasar (Basic Oleochemica/s) dimulai dari suatu proses yang

dinamakan Splitting atau Hydrolysis. Dalam proses hidrolisis, trigliserida dari minyak lemak

dipecah menjadi asam lemak dan gliserol dengan adanya air. Asam lemak dan gliserol inilah

merupakan "basic building blocks" dari proses.

2. Oleokimia turunannya atau produk hilirnya

Produk-produk turunannya antara lain adalah sabun batangan, detergen, sampo, pelembut, kosmetik, bahan tambahan untuk industry plastic, karet, dan pelumas. Salah salu produk turunan penting dari industri Oleokimia yang banyak digunakan di industri makanan & minuman adalah Fatty Esters. Kebanyakan Fatty Esters termasuk dalam kelas surfactant jenis nonionic yang juga mempunyai aplikasi yang luas di bidang industri lainnya selain industri makanan & minuman, seperti personal care, plastics, lubricants, dll.

1. Fatty Esters - Kimia dasar

Fatty Esters merupakan hasil reaksi antara sebuah carboxylic acid dengan sebuah alcohol. Fatty Esters mempunyai formula R1COOR2, dimana R1 dan R2 merupakan Carbon Chain dengan panjang atom yang berbeda-beda sesuai dengan fatty acid dan alcohol yang digunakan. R1 merupakan sebuah fatty group yang berasal dari minyak, lemak ataupun turunan lemak yang umumnya terdiri dari straight carbon chain dengan jumlah carbon atom yang genap, dimulai dari C6 hingga C22 dan dapat terdiri dari saturated maupun unsaturated bonds. R2 pada umumnya adalah sebuah alkyl group seperti methyl, stearyl dan dapat pula berasal dari monohydric, dihydric, trihydric atau polyhydric alcohol seperti butanol, octanol, ethylene glycol, glycerol dan sorbitol. Efisiensi proses produksi Fatty Esters sangat tergantung kepada ketepatan pilihan dalam penggunaan katalis serta dipisahkannya air yang dihasilkan oleh reaksi tersebut. Fungsi dari Fatty Esters di dalam industry makanan dan minuman adalah sebagai emulsifier. Beberapa contoh aplikasi Fatty Esters di dalam produk makanan minuman adalah di dalam produk-produk seperti bakeries & cookies, chocolate products, snacks, nutritional foods, instant cream, topping & whippings dan flavour compounds. Quality Control serta kualitas produk yang baik merupakan kunci keberhasilan pemasaran produk Fatty Esters, dimana “secer" komersial margin keuntungan yang ada masih sangat potensial.

2. GMS (Glyceryl Monostearate) - produk Fatty Esters turunan dari kelapa sawit

Salah satu produk Fatty Esters turunan dari Industri Oleokimia berbasis kelapa sawit adalah GMS atau Glyceryl Monostearate. GMS merupakan produk yang dihasilkan dari

reaksi antara stearin minyak kelapa sawitlasam stearat dengan Glycerine. Beberapa fungsi dan aplikasi GSM dalam industri makanan & minuman adalah sebagai berikut :

- Sebagai emulsifying agent dalam industri bakery.

Sebagai stabilizer dalam coffee creamer.

- Sebagai dispersing agent dalam margarine.

- dll.

3. Produk Fatty Esters turunan kelapa sawit lainnya.

Produk Fatty Esters turunan kelapa sawit yang cukup penting lainnya adalah Glyceryl Mono oleate atau GMO serta Medium Chain Triglycerides atau MCT. GMO merupakan hasil reaksi antara asam oleat dengan Glycerine. GMO penting digunakan sebagai emulsifier didalam campuran yang merupakan emulsi " water in oil ". MCT merupakan hasil reaksi antara Caprylic Capric Acid dengan glycerine dan banyak digunakan dalam aplikasi di industri flavour serta health & nutritional food.

Sumber Oleokimia

Oleokimia merupakan senyawa turunan minyak lemak yang dihasilkan melalui proses kimia. Minyak atau lemak secara umum merupakan trigliserida yang mengandung gliserol dan asam lemak baik jenuh maupun tidak jenuh. Dalam industri oleokimia, dengan proses kimia struktur minyak tersebut dipecah menjadi struktur lain seperti asam lemak, gliserol, ester lemak dan juga alcohol lemak. Sebagai sumber minyak dan lemak, dalam perdagangan dikenal 2 jenis sumber oleokimia, yaitu :

1. Oleokimia alamiOleokimia alami diperoleh dari minyak nabati atau lemak hewan, maupun binatang

dari laut, dan bersifat mudah terurai. Minyak lemak alami yang berasal dari lautan adalah sperm oil, dan minyak sarden (sarden Oil). Minyak lemak yang berasal dari hewan adalah lemak hewan. Tumbuhan merupakan sumber minyak terbesar, dimana di dunia ini terdapat banyak jenis tumbuhan yang mengandung minyak yang tersebar di bagian tanaman. Sebagai sumber minyak, tumbuhan dikelompokkan menjadi dua yaitu plant oil yang antara lain terdiri dari minyak kelapa dan minyak sawit serta seed oil. Seed oil dapat dihasilkan dari biji-biji tanaman seperti biji kedelai, biji lobak, biji bunga matahari, biji kapas, kacang dan Lin seed.

Minyak sawit yang dihasilkan dari tandan segar buah sawit dibagi menjadi dua yaitu Crude Palm Oil (CPO) dan Palm Kernel Oil (PKO). CPO dihasilkan dari daging buah kelapa sawit sedangkan dari bagian kemel buah sawit dihasilkan PKO. CPO dapat diolah lebih lanjut menjadi minyak sawit yang digunakan sebagai minyak goreng. Selain itu minyak sawit dari CPO beserta PKO dan coconut oil dapat menghasilkan asam lemak atau turunannya yang banyak diaplikasikan pada makanan, sabun ataupun kosmetik.

2. Oleokimia buatanOleokimia buatan diperoleh dari minyak bumi (petrokimia) seperti, propilen dan

etilen yang bersifat tidak mudah terurai. Tidak semua produk oleokimia dapat disubstitusi oleh produk petrokimia. Hanya gliserol dan fatty alcohol yang dapat disubstitusi menggunakan propilen dan etilen sebagai bahan baku.

Proses Pembuatan Asam Lemak dan Gliserol melalui Splitting

Hidrolisis CPO dengan H2O

Hidrolisis CPO dengan H2O merupakan metode yang umum dipakai untuk menghasilkan asam lemak. Air memecah gugus alkil dalam trigliserida menjadi asam lemak dan gliserol pada proses hidrolisis minyak (fat splitting). Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

CH2RCOO CH2OH

CHRCOO + 3 H2O CHOH + 3 RCOOH

CH2RCOO CH2OH

trigliserida air gliserol asam lemak

Reaksi ini dilakukan pada suhu 240 oC – 260 oC dan tekanan 45 – 50 bar. Pada proses ini derajat pemisahan mampu mencapai 99%. Hal yang membuat proses ini kurang efisien adalah karena proses ini memerlukan energi yang cukup besar dan komponen-komponen minor yang ada di dalamnya seperti β-karoten mengalami kerusakan.

Hidrolisis CPO secara Enzimatik

Hidrolisis CPO secara enzimatik dilakukan dengan cara immobilized enzim lipase. Pada proses ini, kebutuhan energi yang diperlukan relatif kecil jika dibandingkan dengan proses hidrolisa CPO dengan H2O pada suhu dan tekanan tinggi. Pada proses ini, pemakaian enzim lipase dilakukan dengan cara berulangulang (reuse), karena harga enzim lipase yang sangat mahal. Reaksi yang terjadi pada proses hidrolisa secara enzimatik adalah sebagai berikut :

Reaksi ini dilakukan pada kondisi optimum aktifitas enzim lipase yaitu pada suhu 35 oC dan pH 4,7-5. Derajat pemisahan pada proses ini mampu mencapai 90% (Sulistyono 2008).

 Penggunaan Oleokima Dalam Industri Polimer.

Turunan lemak dan minyak dalam industri polimer dapat dimanfaatkan sebagai monomer pembentuk bahan polimer maupun sebagai bahan tambahan untuk memperbaiki sifat polimer tersebut termasuk memperbaiki permukaan maupun memperkuat ketahanan polimer. Asam lemak tidak jenuh seperti oleat (C18:1), linoleat (C18:2) maupun risinoleat (C18:1-

OH) telah dikembangkan untuk dioksidasi menjadi asam azelat (Reck, 1984; Brahmana, 1994). Demikian juga dari asam lemak tidak jenuh melalui oksidasi dapat dihasilkan

senyawa poliol yang banyak digunakan sebagai monomer pembentuk polimer seperti polieter, poliester dan poliuretan. Sebagai bahan tambahan penggunaan oleokimia dapat digunakan sebagai : slip agent, pelumas, plastisizer dan stabilizer, anti static agent, katalis dan emulsifier.

Bahan anti slip (slip agent) yang biasanya digunakan adalah amida asam lemak C8-C22 seperti dilakukan pada pembuatan plastik film poliolefin (polietilen dan polipropilen) yang digunakan untuk membungkus bahan makanan, fungsinya, membuat permukaan resin tersebut licin dan tidak terjadi penggumpalan. Senyawa amida asam lemak tersebut yang digunakan biasanya adalah amida asam lemak primer yang dapat dihasilkan melalui amidasi asam lemak. Bis-amida dan amida sekunder banyak digunakan sebagai pelumas pada proses pembuatan plastik. Pelumas pada plastik ada yang berupa pelumas internal dan eksternal (Reck, 1984).

Disamping penggunaan sebagai pelumas, bahan oleokimia ini juga digunakan sebagai plastisizer dan stabilizer. Plastisizer dan stabilizer yang banyak digunakan adalah turunan epoksi dari minyak tidak jenuh. Plastisizer ini berfungsi untuk membuat plastik menjadi lunak dalam percetakan serta membantu emulsifier dalam mengendalikan kekentalan plastik untuk lebih mudah membentuknya. Akan tetapi senyawa epoksi tersebut disamping berfungsi sebagai plastisizer juga sebagai stabilizer, sehingga apabila plastik itu terkena cahaya panas tidak terdegradasi (Reck,1984)

TUGAS MATA KULIAH

UTILITAS

OLEOKIMIA

Disusun oleh

Rizal Aghni Pakarti / 121130002

PROGRAM STUDI TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNOLOGI INDUSTRI

UNIVERSITAS PEMBANGUNAN NASIONAL “VETERAN”

YOGYAKARTA

2015

Daftar pustaka

Anderson A, J. 1999. Refining Oils and Fats for Edible Purposes. New York: Pegamon Press

Brahmana, H. R., (1994) “Sintesis alkil ester dari ester sellulosa turunan asam lemak kelapa sawit (CPO) dan inti kelapa sawit (CPKO) dengan natrium sellulosa Pinus Merkusi” Laporan Penelitian Hibah Bersaing, Medan.

Fauzi S. 2006. Teknologi Oleokimia. Medan: Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

Rafi, M. Dkk, 2011 ‘MAKALAH PROSES INDUSTRI KIMIA I “INDUSTRI OLEOKIMIA“, Universitas Riau, Pekanbaru

Reck,R.A., (1984) “Marketing and Economics of oleo chemicals to the plastic Industry”, Am.oil chem. Soc.Sariisik N.O.M., (2002)., “Using and properties biofibers based on chitin and chitosan on Medical”,Textile. Engineering Department, Turkey

Samardi A. 2009. Oleokimia. [terhubung berkala]. http://repository.usu.ac.id/bitstream/123456789/16124/Chapter%.pdf*

Sulistyono I. 2008. Prarancangan Pabrik Asam Lemak dari Minyak Sawit [skripsi]. Surakarta: Universitas Muhamadiyah Surakarta.