LEMAK DAN MINYAK

TEKNOLOGI LEMAK DAN MINYAKPendahuluanKepentingan lemak dan minyak bagi kehidupan adalah:

1) Nutritional Function- Sumber energy / kalori- Sebagai kebutuhan Nonkalori (komponen membrane sel, peraut vitamin,

sumber asam lemak esensial)2) Non-nutrition Function

- sebagai sensory characteristic seperti memberikan flavor, texture - sebagai heat transfer medium

SUMBER LEMAK DAN MINYAK1) Tanaman (Nabati)

a. Kelompok tanaman palawija (jagung, kedelai, kacang tanah, biji matahari, dll.)

b. Kelompok tanaman tahunan (kelapa sawit, kelapa, olive)c. Kelompok biji-bijian tanaman tahunan (cacao, inti sawit, kapas, kemiri,

dll.)2) Hewani

a. Hewan ternak / peliharaan (lemak dari susu sapi, daging sapi, domba, dll.)b. Hasil Laut (minyak ikan paus, sardine, dll.)

PENGGUNAAN LEMAK DAN MINYAK1) Kelompok pangan

- shortening industry- margarine industry- liquid oil industry- butter industry- food industry

2) Kelompok non-pangan- Industri sabun- Industry obat-obatan- Industri cat- Industri lainnya (rubber, plastic, plastic polimer)- Industri kosmetik- Industri biodiesel

KLASIFIKASI LEMAK DAN MINYAKBerdasarkan kegunaan industry pemakai lemak dan minyak

1) Kelompok lemak susu (milk fat grub)Dari hewan ternak dan mempunyai kompisisi yang hamper sama untuk setiap sumber.ex. Butter milk of cow or goatKomposisi:- Asam lemak dengan bm rendah dalam jumlah yang besar

Contoh: asam butirat sebesar 3,5%- Asam lemak jenuh

Contoh: miristat, palmitat, stearate sebesar 45 – 50%

- Asam lemak tidak jenuh (Oleat) sebesar 30 – 40%- Iodine Number (bilangan iodine) sebesar 32 – 37%

2) Kelompok Asam Laurat (Lauric Acid Group)Hasil dari pengolahan tanaman palmaContoh: kelapa, Palm KernelKomposisi:- Kandungan asam laurat yang tinggi berkisar 40 – 50%- Asam lemak jenuh lainnya dengan jumlah atom C 8, 10, 14, 16, 18 (Kecil)- Asam lemak tidak jenuh oleat dan linoleat dalam jumlah yang relative

sedikit- BM. Rendah dan titik cair rendah- Penggunaan : Media penggorengan, industry sabun, kosmetik, dll.- Produksi dalam jumlah yang tinggi karena harga relative lebih murah dari

kelompok milk fat intake 7,5 – 10 3) Kelompok lemak sayuran (Vegetable Butter Group)

Misalnya pada cocoa butterKomposisi:- asam lemak dengan BM rendah (>50%) C 14, 16, 18- Trigliserida dari asam lemak jenuh yaitu, oleo palmino stearin,

oleodistearin- Asam lemak oleat dan linoleat dalam jumlah yang sedikit dengan intake

33 – 44- Industri farmasi dan makanan- Relatif mahal dari kelompok asam laurat

4) Kelompok Lemak Hewani (Animal Fat GroupSebagai contoh dari lemak babi, tallow dari sapiKomposisi:- Asam lemak jenuh dengan C 26 dan 18 dengan BM tinggi dominan (40 –

50%)- Trigliserida tidak jenuh oleat dan Linoleat (sedikit)- Berbentuk padat pada suhu kamar

5) Kelompok Asam Lemak Oleat – LinoleatMerupakan kelompok yang paling banyak ditemukan dan sangat bervariasi dalam komposisi dan karakteristik dari masing-masing sumber.Misalnya pada biji kapas, kacang tanah, jagung, kelapa sawit, olive, biji bunga matahariDidominasi oleh asam lemak tidak jenuh (Oleat dan linoleat lebih dari 70% dan sisanya adalah asam lemak jenuh sehingga trigliserida-nya merupakan campuran. Hamper tidak ada asam lemak tidak jenuh linoleat kerusakan flavor (flavor reversion). Berbentuk cair pada suhu kamar dan cocok untuk daerah dingin (warm climate). Pemakaian terbesar adalah untuk edible oil (media penggorengan, margarine, shorteing, dll.)

6) Erucic Acid GrubDengan bilangan iodin 22:1Contoh : rapesees oil, mustard seed oil

7) Linolenic Acid GroupLinseed oil Bilangan iodin 177

Soybean oil bilangan iodin 120 – 141

8) Conjugated Acid OilTung Oil bilangan iodin 160 – 175

9) Marine OilPada Whale and sardineBerat Jenis 0,91 – 0,92

Bilangan iodin 110 – 13510) Hidroxy Acid Oils

Castor Oil

Bilangan iodin 81 – 91Berat Jenis 0,94 - 0,96

STRUKTUR DAN KOMPOSISI LEMAKLemak dan minyak merupakan senyawa yang tidak larut dalam air yang berasal dari tanaman dan hewan yang mengandung senyawa terbesar ester asam lemak dengan gliserol atau trigliserida

H2 – C – O – C – R Asam lemak 94 – 96% dari BM merupakan BM dari asam lemak

H – C – O – C – R2 Asam Lemak 4 – 6% adalah dari BM gliserol

H2 – C – O – C – R3 Asam Lemak Karakteristik trigliserida sangat tergantung kepada asam lemak penyusunnya

Lemak (fat) TG yang berbentuk padat / semi padat pada tempratur ruangMinyak (oil) TG yang berbentuk cair pada tempratur ruang

ASAM LEMAK1) Asam lemak organic yang memiliki gugus karboksil tunggal dan ekor

hidrokarbon yang panjang dengan atom C 4 -362) Terikat pada berbagai kelas lipid3) Ditemikan dalam 2 bentuk:

a. Asam Lemak Jenuh (saturated fatty acid / SFA)CH3 – CH2 – CH2 – CH2 - ……. COOH

b. Asam lemak tidak jenuh (unsaturated fatty acid / UFA)CH3 – CH2 – CH = CH – CH2 - ……… COOH

4) Perbedaan masing – masing lemaka. Jumlah atom karbonb. Ada atau tidaknya ikatan rangkap

i. Jumlah ikatan rangkapii. Posisi ikatan rangkap (terkonyugasi atau tidak)

iii. Bentuk geometric (CIS atau Trans)

ASAM LEMAK JENUHNama Umum Simbol Struktur Titik Lebur (°C)

Asam asetat 2 : 0 CH3 - COOH -16,6Asam Butirat 4 : 0 CH3 – (CH2)2 - COOH -7,6Asam Kaproat 6 : 0 CH3 – (CH2)4 – COOH -1,5Asam Kaprilat 8 : 0 CH3 – (CH2)6 – COOH 16,7Asam Kaprat 10 : 0 CH3 – (CH2)8 – COOH 31,5Asam Laurat 12 : 0 CH3 – (CH2)10 – COOH 44Asam Miristat 14 : 0 CH3 – (CH2)12 – COOH 54Asam Palmitat 16 : 0 CH3 – (CH2)14 – COOH 63Asam Stearat 18 : 0 CH3 – (CH2)16 – COOH 70

Asam Arachidat 20 : 0 CH3 – (CH2)18 – COOH 76,5Asam Behenat 22 : 0 CH3 – (CH2)20 – COOH 80Asam Lignoserat 24 : 0 CH3 – (CH2)22 – COOH 86

ASAM LEMAK TIDAK JENUH (UFA)MonosaturatedC14H26O2 Myristoleic (9 – Tetradecenoic) 14 : 19 - (Animal Milk Fat)C16H30O2 Palmitoleic (9 – hexadecenoic) 16 : 19 33 (amf, seed fats, beef)C18H34O2 Oleic (9 – octadecenoic) 18 : 19 13 (Vegetable oil, af)C20H38O2 Gadoleic (9 – elosemoic) 20 : 19 - (Marine Oil)C22H42O2 Erucic (13 - docosenoic) 22 : 11 33,5 (mustard oil)

PolyunsaturatedC18H32O2 Linoleic (9, 12 octadecadienoic) 18 : 29,12 -5C18H30O2 Linoleic (9, 12, 15 octadecatrienoic) 18 : 29, 12, 15 -11C20H32O2 Arachidonic (5, 8, 11, 14 eicosatetranoic) 20 : 45, 8, 11, 14 -50C22H34O2 Clupanodonoic (4, 8, 12, 15, 19 decosapentanoic) 22 : 54, 8, 12, 15, 19 -

ASAM LEMAK YANG TIDAK UMUMRicinoleat acid (12 hydroxy 9 octadecenoic) castor oil (minyak jarak)CH3 – (CH2)2 – CH2 – CH2 – CH2 – CH – CH2 – CH = CH – (CH2)7 – COOH

Eleosteatic Acid (9, 11, 13, Octadeca Trienoic) Tung OilCH3 – (CH2)2 – CH2 – CH = CH – CH2 = CH – CH = CH – (CH2)7 – COOH

ASAM LEMAK POLY US LAINNYASering terdapat pada marine oil

- EPA C20 Pentanoic- DPA C22 Pentanoic- DHA C22 Hexanoic- Scoliodonic C24 Pentanoic- Nisinic C24 Hexaenoic- Motoric C18 Tertraenoic (4, 8, 12, 15)

TRIGLISERIDA (TRI ASIL GLISEROL / TAG)Trigliserida merupakan hasil kondensasi dari mol gliserol dengan 3 mol asam lemak yang menghasilkan 3 mol air dan 1 mol trigliserida

H2 – C – OH + R1 – COOH H2 – C – O – C - R1

H – C – OH + R2 – COOH H – C – O – C – R2 + 3 H2O

H2 – C – OH + R3 – COOH H2 – C – O – C – R3

Gliserol 3 mol as.lemak trigliserida 3 mol air

SINTESA TRIGLISERIDA

Gliserol

Asam Lemak

Monogliserida

Asam Lemak

Digliserida

Asam Lemak

Trigliserida

Mono dan digliserda jarang ditemukan dialam tetapi bias dihasilkan melalui proses hidrolisis sebagian.

TRIGLISERIDA CAMPURAN (TRIGLISERIDA SEDERHANA)Restricted random distribution theory GS3, GS2U, GSU2, GU3

Sumber L/MKomposisi Trigliserida (%mol)

GS3 GS2U GSU2 GU3Jagung 0 12 43 45Sawit 9 54 27 9Cocoa 2 77 21 0

Ikan Paus - 9 75 16Domba 22 63 14 1

NON GLISERIDA COMPONENT (NGC)Crude oil 5% Refined Oil 2%Beberapa Sifat NGC:

- Tidak memberikan Warna, rasa, dan aroma dan bersifat inert- Memberikan warna, rasa dan aroma tertentu (negative)- Bersifat antioksidan- Bersifat pro-oksidan

NGC:1) Phosphatida Lecithin dan Cephalin (minyak kedelai 1,8 – 3,2%, minyak

jagung 1 – 2%, minyak biji kapas 0,7 – 0,9%) merupakan emulgator pada produk pangan removed by alkali refining.

2) Karbohidrat dan derivatnya Raffinosa dan pentosans3) Protein biasanya dari bahan baku yang rusak (demaged), Some are not

removed by alkali refining bahan baku yang baik / tidak rusak4) Sterol

Vegetable oil phytosterol (sitosterol C29H50O dan stigmasterol C25H45O, animal fat CholesterolInert and not contributed to any important property of oil removed by alkali refining. Recovery from oil vitamin D and hormonsa. wheat germ oil (1,3 – 1,7%)b. Soybean oil (0,15 – 0,38%)

c. Rice Bran Oil (0,75%)d. Corn oil (0,58 – 15%)

5) Fatty alchohol and waxes corn oil, soybean oil (0,005%) cloud at low temperature

6) Squalen (C30H50) Colorless and have 6 double bonds olive oil 383 mg/100g, corn 28 mg/100gr, liver fish oil.

7) Carotenoids (C40H56) 7DB (alpha, beta, gama) carotene, lycopene memberikan warna kuning – merah pada fat/oil antioxidant remove by bleacing (pemucatan).

8) Tocopherol antioxidant affecting the stability of oils -> remove by bleaching

9) Gossypol strong antioxidant affecting the stability of oils10) Vitamin larut lemak Vitamin A, D, E, K Nutritional Components11) Mineral Phosphor, copper, manganes, iron, nickel

REAKSI KIMIA LEMAK DAN MINYAK1) Reaksi Hidrolisis

Hidrolityc RancidityReaksi dipercepat oleh air, tempratur, tekanan dan katalisator (asam, enzim, lipolitik dan ion metal)

2) Reaksi hidrolisis oleh basa (NaOH / KOH) Reaksi penyabunan

Industrial sabun, pemurnian minyak3) Reaksi esterifikasi

KAT asam sulfat, asam toluene sulfat, benzene, Zn dan SnHasil Campuran TG, DG, MG

MG (%) DG(%) TG(%)Gliserol + as. stearat 64,9 33,8 1,3Gliserol + as. oleat 65,6 33,2 1,1Gliserol + as. laurat 70,8 29,0 0,2

Reaksi ini bias dilakukan untuk membuat MG dan DG emulgator

4) Reaksi EsterifikasiReaksi dimana ester asam lemak direaksikan dengan asam lemak alcohol sehingga terjadi pertukaran asam lemak pada ester asam lemak membentuk ester asam lemak yang baru sehingga merubah sifat fisik dari ester asam lemak awala. Reaksi esterifikasi ester asam lemak dengan asam lemak (acidolysys)

Margarin dan shortening (memperbaiki tekstur dan titik lebur)b. reaksi ester asam lemak dengan alcohol (alchoholysis)

KAT KOH / NaOHDepend On suhu, jumlah KOH dan jumlah AlkoholReaksi umu dalam pembuatan biodiesel

5) Reaksi hidrogenasiProses penambahan hydrogen pada ikatan rangkap asam lemak tidak jenih dengan bantuan katalisator Ni / Pt

Tujuan:

a. menurunkan ketidak jenuhan minyaklinolenat lenoleat oleat stearate

b. merobah bentuk fisik trigliserida daric air menjadi semi padar atau padatc. menaikkan titik caird. meningkatkan daya tahan trigliserida dari proses oksidasi

a) tempratur, tekanan, konsentrasi katalis, konsentrasi hydrogen, tingkat pengadukan

b) pembuatan margarin, shortening6) reaksi onsidari / autooksidasi

merupakan reaksi yang dapat menyebabkan terjadinya kerusakan pada lemak / minyak atau bahan pangan berlemak akibat terjadinya pengikatan oksigen pada asam lemak tidak jenuh sehingga membentuk senyawa radikal bebas yang pada akhir reaksi akan terbentuk senyawa alkoksi radikal, epoksida, alcohol, aldehid, keton, asam lemak bebas rantai pendek yang dapat menyebabkan perubahan pada flavor lemak / minyak oxidative rancidity

KAT suhu tinggi, sinar UV, peroksida dan logam berat (Fe)

Menurut teori farmer oksidasi oleat menghasilkan 4 isomer pada reaksi primer (reaksi awal)

7) Reaksi lanjutan (degradasi sekunder)Pembentukan senyawa alkoksi dan hidroperoksida radikal

a. Reaksi polimerisasiMerupakan reaksi penggabungan darai asam lemak tidak jenuh membentuk senyawa kompleks yang disebut dimer dan trimer yang mempunyai BM tinggi dan berwarna gelapTerjadi pada minyak / lemak jika diperlakukan pada suhu tinggi (250°C)

b. reaksi polimerisasi pada trigliserida yang mengandung asam lemak tidak jenug yang terkonyugasi baik dengan adanya oksigen atau tidak pada tempratur tinggi / ruang sehingga membentuk senyawa resin / gel yang padatminyak tung (minyak kemiri) varnish, cat, quickdrying enamels.

SIFAT FISIKA – KIMIA LEMAK DAN AASAM LEMAKKenapa penting?

1) menentukan kualitas lemak / minyak2) menentukan arah pemanfaatan (edible atau non-edible)3) menentukan treatmen yang dipakai dalam pemanfaatannya4) menentukan tingkat kerusakan yang terjadi pada lemak / minyak

beberapa sifat fisik yang penting1) viskositas (kekentalan)

merupakan ukuran dari pergeseran interval dalam molekul lemak / minyakdipengaruhi oleh:a. ketidak jenuhan minyak hidrogenasib. berat molekul BM rendah viskositas rendahc. suhu makin rendah suhu viskositas makin tinggicontoh:5,74 centipoise (20°C)2,62 centipoise (50°C)1,86 centipose (75°C)7,3 asam laurat (50°C)3,84 asam laurat (75°C)alat pengukur viskositas viscometer / centipoises

2) warna (colorimeter)warna lemak /minyak murni, asam lemak dan derivatnya colorless dan transparanwarna minyak disebabkan oleh:a. pigmen yang ada dalam bahanb. kerusakan dalam bahanc. kerusakan proses kimia lemak / minyak

3) Bobot jenis (specific grafity) piknometerTerganutng kepada BM, ketidak jenuhan, tempratur

Untuk memntukan kemurniannya minyak dan kualitanya4) Titik Leleh (melting point)

Tergantung kepada :panjang rantai atom C, ketidak jenuhan dan geometric5) Titik didih (boiling point)

Panjang rantai atao C, BM. Tekakanan

TekananBoiling Point (°C)

Laurat Miristat Palmitat1 mm 130,2 149,2 167,4

256 mm 256,6 281,5 303,6760 mm 298,9 326,2 351,5

6) Smoke Point (titik Asap)Menunjukkan tempratur pada saat pertama lemak / minyak mengeluarkan asap tipis pada pemanasan (labor dengan kondisi tertentu)

7) Flash Point (titik nyala)Menunjukkan tempratur pada saat produk senyawa volatile mulai terbakar

8) fire Point (titik api)tempratur pada saat dimana senyawa volatile terbakar secara terus menerus

tergantung kepada jumlah FFA dalam lemak / minyak

Minyak JagungSmoke Point 450°F pada 0,01% FFA menjadi 200°F pada 100% FFAFlash Point 625°F pada 0,01% FFA menjadi 386°F pada 100% FFAFire Point 685°F pada 0,01% FFA menjadi 430F°pada 100% FFA

9) Kelarutan (solubility)a. trigliserida dam asam lemak rantai panjang tidak larut dalam air, keuali

asam lemak rantai pendek (C2 dan C4) dan minyak jaraj (castor oil)b. Minyak larut dalam pelarut non-polar seperti benzene, etil etel unsaturated

lebih tinggi kelarutannya disbanding saturatedc. Eksraksi dan pemisahan minyak

10) indeks bias (refractive indeks) refraktometermerupakan ukuran penyimpangan / bias dari cahaya yang dilewatkan pada medium yang cerah / transparanindeks bias tergantung kepada rantai atom C, ketidak jenuhan, BM, tempraturpengujian keurnian minyak dan kerusakan

11) Oiliness Kemampuan untuk membentuk laipsan berminyak pada permukaan bahan lubricant filmEdible fat margarinShortening mudah dioles, mudah mencair di mulutNon-edible pelumas (lubricant)

BEBERAPA SIFAT KIMIA PENTING LEMAK / MINYAK1) Bilangan ester (TG)2) Bilangan asam lemak bebas (FFA)3) Bilangan penyabunan (FA)4) Bilangan Iodium (USFA)5) Bilangan peroksida (USFA dengan O2)6) Bilangan Reichert – Meissl (Vilatil dan polar dengan C8 – C6)7) Bilangan polenski (volatile dan non-polar dengan C8 – C12)

8) Bilangan Hehner (non-polar)9) Bilangan tak tersabunkan (non-ester)10) Bilangan Thiocyanogen (USFA, komposisi MSFA dan PSFA)11) Bilangan asetil (Gugus OH pada minyak jarak dan MG)

TUJUAN1) menghasilkan lemak / minyak yang berkualitas baik dan bebas dari senyawa

asing (non-trigliserida) yang tidak diinginkan.2) Menghasilkan lemak / minyak dengan rendemem yang tinggi dan dengan

biaya proses yang rendah.3) Menghasilkan residu (oil cake) yang masih mempunyai nilai manffat yang

tinggi

Pengolahan / ekstrasi proses pemisahan lemak / minyak dari bahan – bahan yang diduga mengandung lemak / minyak (hewani / nabati)

Hewani kandungan lemak / minyak tinggi dengan non-trigliserida rendah, proses mudahNabati kandungn lemak / minyak lebih rendah dengan non-trigliserida tinggi, proses aka rumit

METODA EKSTRAKSI1. Rendening2. Pengepresan mekanis (mechanical expression)3. Ekstraksi dengan pelarut Lemak / minyak (solvet extraction)4. Enzimatis / fermentasi

HASIL LEMAK / MINYAK DARI BEBERAPA TANAMAN PENGHASIL LEMAK / MINYAK

Copra (Coconut) 63% MECorn 45% MECotonseed 18% MECastor Beans 43% MESoybeans 18% MERice Bran 14% METung 35% MEPemilihan metode ekstraksi :

1) sumber (hewan / nabati)2) kandungan asam lemak3) kagunaan (edible / nonedible)

TIGA TAHAP PENGOLAHAN1. Perlakuan pendahuluan (mechanical pretreatment)

Tujuan:a. Meningkatkan kapasitasb. Meningkatkan kualitasc. Menurunkan kehilangan minyak pada residud. Meningkatkan rendemen (oil cake)

2. EkstraksiMenghasilkan minyak setinggi-tingginya dengan kualitas yang baik dengan biaya proses yang rendah

3. PemurnianMemisahkan senyawa NTG yang terbawa setelah ekstraksi, meningkat,an kualitas lemak / minyak

PERLAKUAN PENDAHULUAN1. pembersihan

pembuangan kulit luar (dehulling), pengeculan ukuran, pemanasanhewani pembersihan / pencucian (darah, tulang dll)nabati pemisahan bahan asing (ranting, daun, pasir batu, bahan busuk / rusak)alat : ayakan (screen), electromagnetic tool

2. Pengupasan (Dehulling)Kulit mempunyai kandungan lemak / minyak rendah kacang tanah, kedelai, biji mete, biji kapas, plm kernel, dll)Memingkatkan rendemen menurunkan jumlah lemak / minyak pada residuMeningkatkan kapasitas alat ekstraksiAlat : bar huller, disc huller

3. Pengecilan ukuranPenghalusan, pemipihan, penggilingan)Tujuan:a. memperluas pemukaan bahan sehingga minyak lebih mudah keluarb. merusak dinding sel sehingga minyak mudah untuk diekstrakc. mempersingkat waktu ekstraksid. menurunkan kehilangan minyak dalam residu (hasil TGG)

4. PemanasanPemberian panas pada bahan yang mengandung lemak / minyak ada dua:a. pemanasan untuk mengeluarkan minya secara langsung (rendering, solvent

extraction)b. Pemanasan yang merupakan perlakuan pendahuluan untuk memfasilitasi

proses ekstraksi selanjutnya seperti metoda menggunakan mechanical equipment.Tujuan: untuk memudahkan pengeluaran lemak / minyak sehingga rendemen tinggi dan meningkatkan kualitas minyak, karena pemanasan dapat menyebabkan:a) menggumpalakn protein yang ada pada dinding sel lemak / minyak

sehingga dinding sel permeabel terhadap aliran minyak.b) Menurunkan viskositas (peningkatan fluiditas) sehingga minyak

mudah mengalirc) Mwnurunkan affinitas minyak terhadap permukaan bajan padatan

sehingga minyak mudah mengalir waktu pengempaand) Menurunkan kadar air bahan sehingga bahan menjadi plastis

danmudah untuk dikempae) Membuat bahan NTG menjadi tidak larut sehingga tidak terbawa

bersama minyak waktu pengempaanf) Menginaktifkan enzim, mikro organisme sehingga dapat menurunkan

FFA.BEBERAPA FATOR YANG PERLU DIPERHATIKAN PADA PEMANASAN

1) Suhu : 115°C – 130°C (efek terhadap mutu minyak dan oil cake)2) Lama / waktu : 30 menit – 120 menit (tergantung Ka, bahan)3) Tekanan : 70 – 90 Psi

4) Aerasi

METODA EKSTRAKSI1. Rendening

Paling sederhana dicairkan dengan penggunaan panas yng bertujuan untuk menggumpalkan protein dan membuat viskositas minyak rendah (mencair)Untuk hewan (sapi, domba, babi, ikan paus dan sardine)Ada dua cara:a. wet rendering edible oil (kualitas)b. dry rendering non-edible (kualitas)alat berupa tangki silinder yang dilengkapi dengan agitator, pengatur suhu dan alat sentrifus

2. Mechanical expression (pengempaan)Prinsip memberi tekanan pada bahan yang telah mengalami perlakuan pendahuluan sehingga minyak keluar dan terpisah dari bahan.Untuk bahan dg kandungan minyak yang tinggi ( kelapa, palm oil, plm kernel, kacang tanah, jarak, kakao , jagung dll) Ada 2 metoda: a. Hidraulic pressing menggunakan tenaga hidrolik ( bahan tidak

bergerak) Ada 2 sistem terbuka dan tertutupb. Screw pressing bahan bergerak secara kontiniu (berulir) tekanan

lebih tinggiBeberpa hal yang mempengaruhi1) kadar air2) perlakuan pendahuluan terhadap bahan3) tingkat kerusakan bahan4) tingkat tekanan yg diberikan dan tingkat tekanan maksimum (2000 psi)5) waktu pemeberian tekanan maksimum ( 30 -35’)6) temperatur bahan (205 of/ 96oc) komposisi l/m dlm bahan

viskositas minyak7) kandungan kulit biji (oil cake dan kapasitas)8) jumlah bahan yang dipress (ketebalan oil cake dan rendemen, efisiensi

secara ekonomis)3. Ekstraksi dengan pelarut

Prinsip: melarutkan lemak/minyak dari bahan dalam pelarut organik kemudian diakhir proses minyak dipisahkan dari pelarut. bahan2 yang kandungan l/m rendah tetapi mempunyai harga yang tinggi kedele, olive, jagungDasar pemikiran lemak/minyak larut dalam pelarut organik spt heksan, sikloheksan, benzen, dllPrinsip terjadi kontak yang sempurna antara pelarut dengan bahan sehingga akan melarutkan semua lemak/minyak yg terdapat dalam bahan, kemudian pada akhir ekstraksi lemak.minyak dipisahkan dari pelarut. Metoda ekstraksi: sistem perkolasi1) Perkolasi sistem batch (single/ multiple extractor)2) Perkolasi sistem continiu

Beberapa hal yg perlu diperhatikan:a. luas permukaan bahan yg kontak dg pelarut pengecilan ukuranb. jenis dan jumlah pelarut yang dipergunakan

syarat pelarut daya larut tinggi, titik didih seragam, tidak toksik, tidak mudah terbakar.

c. kadar air bahan (10 – 14%)d. lama ekstraksi( 60 – 180 mnt)e. suhu ekstraksi (25 – 40 oc)f. recoveri pelarut ( 95%)

keunggulan:1) rendemen minyak tinggi oil cake 1 – 3 %2) kualitas minyak tinggi ntg sgt rendah3) kualitas oil cake bagus suhu rendah

kelemahan:1) mahal (peralatan dan bahan pelarut)2) mudah terbakar dan eksplosif3) cotton seed mengandung senyawa toksik (suhu rendah)

4. Ekstraksi dengan enzim/fermentasikhusus untuk pengolahan minyak kelapa.Prinsip: merusak kestabilan santan dengan cara menurunkan ph sampai tercapai titik isoelektrik dari emulgator (protein) sehingga terjadi pengendapan protein yg menyebabkan minyak terpisah dari air dan emulgator.Pemisahan tanpa panas minyak kelapa murni (vco)Pemisahan dengan panas minyak kelapaCara menurunkan ph :1) Menggunakan ragi (sacharomyces cereviceae) .

ragi roti, ragi tempe, ragi tapai.2) Menggunkan enzim bromelin.

Beberapa hal yg perlu di perhatikan:1. Suhu2. Konsentrasi enzim3. Waktu fermentasi

PEMURNIAN MINYAKTujuan umum adalah untuk memisahkan senyawa kotoran (impurities) dari lemak/minyak kasar (crude oil) semaksimal mungkin dengan kehilangan minyak serendah mungkin dan kerusakan terhadap senyawa nontrigliserida yang diperlukan serendah mungkin.Kotoran/impurities/ ntg dikelompokkan menjadi 3 kelas:1. Kotoran tidak larut dalam minyak (fat insoluble compn)

pengendapan, penyaringan, sentrifusi2. Kotoran berbentuk suspensi koloid dalam minyak

i. Mengalirkan uap panasii. Cara elektrolit dan diikuti cara mekanik

3. kotoran larut dalam minyak (fat soluble compnt)i. Netralisasi

ii. Dekolorisasi (bleaching)iii. Deodorisasi

TAHAP-TAHAP PEMURNIAN1. Penjernihan menghilangkan senyawa fat insoluble

2. Degumming menghilangkan getah/lendir dansenyawa berbentuk suspensi koloid

3. Netralisasi menghilangkan senyawa yang larut dalam (refining) l/m (fat soluble) ex: asam lemak bebas (ffa)

4. Dekolorisasi menghilangkan zat warna 5. Deodorisasi - menghilangkan senyawa flavour yg tidak diinginkankan

Penjernihan dan degumming penting dilakukan dg tujuan:1. Memudahkan proses netralisasi

a. lendir dapat menyerap minyakb. lendir dapat menghalangi pembentukan sabunc. lendir dapat mengendap menyumbat tangki netralisasi

2. Meningkatkan rendemen minyak3. Memudahkan proses deodorisasi pada suhu tinggi

Logam berat oksidasi dan hidrolisa

PENJERNIHANAda 4 cara:1. Penjernihan dengan pengendapan

Prinsip mendiamkan l/m beberapa waktu sampai terbentuk Endapan bhg bawah tangki kemudian di pisahkan, agar pengendapan sempurna butuh waktu yg lama proses Hidrolisis ( air dan m.o pada lendir) sederhana (kurang Efektif)

2. Penjernihan dengan penyaringanPrinsip melewatkan l/m pada saringan/ filter dengan menggunakan tekanan sehingga kotoran akan tertahan pada saringan Alat penyaring: filter press dan chamber pressKecepatan penyaringan dipengaruhi oleh:o Luas permukaan filtero Viskositas lemak/minyak suhuo Tebal cake yang terbentuko Tekanan yang diberikan (bertahap)

3. Penjernihan dengan cara destearinisasi (winterisasi)minyak pada suhu rendahprinsip mendinginkan l/m pada suhu rendah sehingga trigliserida padat akan mengkristal kemudian dilakukan penyaringan.

4. Penjernihan dengan sentrifusi efektif untuk menghilangkan senyawa :

- suspensi koloid yg sangat halus dlm - minyak berdasarkan berat partikel.

Prinsip l/m disentrifus dg sentrifugator sehingga kotoran akan terpisah berdasarkan berat partikel

PROSES DEGUMMINGPrinsip: menghilangkan senyawa lendir/gum dari crude oil dengan cara menghidrasi phospatida dan senyawa lainnya menjadi senyawa yg tidak larut dlm minyak sehingga mudah dipisahkan dari minyak (trigliserid)Cara kerja : minyak dalam ketel degumming dipanaskan sampai suhu 80oc kemudian dialirkan uap panas sampai suhu 100oc, dibiarkan 10 – 15 mnt sampai terbentuk endapan kemudian di sentrifusi agar pemisahan lebih sempurna.

Ditambahkan amonium hidroksida ( mengurangi keasaman) natrium chlorida ( menyerap air)Setelah proses degumming:

- rendemen minyak 96,5%- oil gum material (Lecitin) 3,5% (25% air, 50% padatan gum, 25%

minyak) PROSES NETRALISASIMerupakan proses menghilangkan senyawa ntg terutama asam lemak bebas (ffa) dari lemak/minyakPrinsip: menambahkan alkali pada l/m sehingga senyawa asam lemak bebas terikat dg alakli membentuk sabun yg tidak larut dalam minyak (oil-insoluble soaps)Efek lain:

- dapat mengendapkan lendir , - menyerap zat warna, protein (senywa n), sterol, tocopherol, logam berat,

vit a dan carotene soapstock mengandung sterol dan tocopherolKelemahan : jika penambahan berlebihan dapat menyabunkan dan membentuk emulsi dg trigliserida (l/m netrak) - rendemen l/m rendah

Pada proses netralisasi selalu diberikan penambahan alkali (excess) Karena diperkirakan masih ada senyawa ntg yang kemungkinan juga dapat bereaksi dengan alkali Excess tergantung kepada: jenis minyak dan jumlah lendir yg masih terisa setelah proses degummingEx.- Minyak kelapa 0,1 –0,2 %- m. Kcg tanah 0,25 – 0,47%- m. Kedele 0,15 – 0,2% Perhitungan penggunaan alkali berdasarkan kandungan ffa(dihitung sebagai oleat) pada bbrp drajat baumeKand. Ffa drajat baume

16 18 201,0 % 1,29 1,11 0,991,5 % 1,93 1,67 1,492,0 % 2,57 2,23 1,982,5% 3,21 2,8 2,473,0 % 3,85 3,36 2,973,5 % 4,50 3,90 3,46

Beberapa hal yang perlu diperhatikan:1. Konsentrasi alkali yang dipakai

a. kandungan asam lemak bebas dalam l/m (ffa) makin tinggi ffa makin tinggi konsentrasi alkali

b. berlebihan - oversaponifikasi (trigliserida juga tersabunkan ) kehilangan minyak

refining factor menjadi besar (tidak diinginkan)

RF=Kehilangan Total (%)

ALB Dalam Minyak (%)

Konsentarsi alkali diukur dalam drajat baume (oBe)KANDUNGAN SODIUM HIDROKSIDA PADA BEBERAPA OBEDrajat baume (obe) sodium hidroksida content (%) 12 8,00 14 9,50 16 11,06 18 12,68 20 14,36

2. suhu netralisasi 40 – 95 oCrendah - sabun yg terbentuk kompak tetapi tidak semua tersabunkantinggi sabun encer sulit dipisahkanerat hubungannya dengan rendemenalat: tangki netralisasi berbentuk kerucut dan dilengkapi dg alat agitator dan pengatur suhu.cara kerja netralisasi:minyak dimasukkan kedalam tangki , kemudian dimasukkan alkali (naoh) padasuhu 20-30oc, selama 20 -30 mnt dan diagitasi agar semua l/m kontak dengan alkali, kemudian suhu dinaikkan sampai 60 -80oc (soapstock mulai terbentuk dan mengendap dibhagian bawah tangki) agitasi diperkecil untuk mencegah pembentukan emulsi, lalu suhu diturunkan agar soapstock sempurna mengendap , soapstock dikeluarkan melalui bahagian bawah tangki.fektifitas diukur dengan menghitung kadar ffa/ alb

BEBERAPA CARA NETRALISASI:1. netralisasi dg kaustik soda (naoh)

(+) murah, dapat mengurangi zat warna dan gum(-) menyabunkan sejumlah trigliserida

2. netralisasi dg natrium karbonat (na2co3)(+) trigliserida tidak ikut tersabunkan, sabun yg terbentuk kompak( -) terbentuk gas co2 sulit dalam pemisahan

3. netralisasi dg metoda penyulinganprinsip menguapkan ffa dg suhu tinggi atau superheated steam dan pada tekanan rendah(+) rendemen tinggi dan ada kemungkinan re-esterifikasi(-) suhu tinggi (240 oc) oksidasi

4. dekolorisasi (pemucatan)merupakan proses penghilangan zat warna yg tidak diinginkan dalam lemak/minyakprinsip --> mencampurkan bahan yg dapat menyerap zat warna (adsorben) ke dalam minyak kemudian setelah proses dilakukan penyaringan.Adsorben:a. Tanah pemucat (bleaching clay/earth)b. Tanah pemucat yg diaktifasi (activated clay) aktifaor asam seperti HCl dan H2SO4c. Arang (bleaching carbon)d. Arang aktif (carbon actif) aktifator : HNO3, H3PO4, Ca (OH)2, CaCl2, NaOH, ZnCl2, DLL

Aktifitas adsorben tergantung kepada: a. Jenis adsorben berhub dg sifat adsorben secara alamiah b. Ukuran partikel berhub dg luas permukaan partikel c. Luas penampang kapiler d. kadar air e. Jumlah ktifator yang digunakan.proses: minyak dipanas kan sampai suhu 70 – 80 oc, lalu ditambahkan adsorben (1 – 2%) dari berat minyak, dilakukan agitasi dan suhu dinaikkan sampai 100 – 105 oc selama 1 jam.Metoda dekolorisasi lainnya: pemucatan dg bahan kimia

dikhromat peroksida, ozon, chlorin, chlorin dioksida. pemucatan dg panas pada suasana vakum pada suhu 210oc minyak

harus bebas fe. pemucatan dg reakasi reduksi natrium bisulfit, asam sulfat

5. Proses DeodorisasiProses pemurnian yg bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak diinginkan dalam lemak/minyak.Flavor dlam l/m ada 2 gol:a. Flavor alamiah

- pigmen (karotenoid, khlorophil), terpen, sterol dan tokoferol.- pada biji22an glukosid, alllyl thiosianida

b. Flavor dari hasil reaksi kimia pada l/m ffa, keton, aldehid, alkohol, dllPrinsip mengalirkan uap panas minyak pada tekanan rendah atau dalam keadaan vakum pada suhu tinggi (200 – 250 oc), sehingga senyawa yang mudah menguap akan ikut bersama uap panas.Untuk menghindari kerusakan selama penyimpanan pada akhir proses pemurnian seringkali ditambahkan zat anti oksidan