BAB I

OLEOKIMIA

Oleokimia merupakan bahan kimia yang berasal dari minyak/lemak alami,

baik tumbuhan maupun hewani. Bidang keahlian teknologi oleokimia merupakan

salah satu bidang keahlian yang mempunyai prospek yang baik dan penting dalam

teknik kimia. Pada saat ini dan pada waktu yang akan datang, produk oleokimia

diperkirakan akan semakin banyak berperan menggantikan produk-produk turunan

minyak bumi (petrokimia).

Pada saat ini, permintaan akan produk oleokimia semakin meningkat. Hal ini

dapat dimaklumi karena produk oleokimia mempunyai beberapa keunggulan

dibandingkan produk petrokimia, seperti harga, sumber yang dapat diperbaharui dan

produk yang ramah lingkungan (Tambun, 2006).

Bahan dasar oleokimia diproduksi dari reaksi pemecahan atau

pemisahan dan reaksi lebih lanjut dari minyak atau lemak yaitu: asam lemak,

gliserol, metil ester asam lemak, alkohol asam lemak, dan amina. Dua bahan dasar

terakhir merupakan bahan dasar yang utama karena memegang peranan penting

dalam pembuatan turunannya lebih lanjut (Sibuea, 2011).

1.1 Pasar Dunia

Industri oleokimia merupakan industri yang strategis karena selain

keunggulan komparatif yakni ketersediaan bahan baku yang melimpah juga

memberikan nilai tambah produksi yang cukup tinggi yakni di atas 40 persen dari

nilai bahan bakunya yakni CPO dan PKO. Industri oleokimia berkembang di

beberapa Malaysia, Philipina, China, dan India dengan sangat pesat (BPMMD,

2010).

Permintaan di dunia dan Asia Tenggara atas produk oleokimia sebagai berikut :

Tabel 1.1 Kapasistas dan Kebutuhan Oleokimia Dasar Dunia (ribu ton)

Kawasan Tahun 2000 Tahun 2005

Kap Demand Utilisasi Kap Demand Utilisasi(%)

(%)

Fatty Asia Tenggara 1500 580 36,67 2200 680 30,91Acids Dunia 530 3000 56,60 6200 3600 58,06Methyl Asia Tenggara 600 360 60 640 370 57,81Esters Dunia 1300 100 76,92 1300 1100 84,62

Fatty Asia Tenggara 400 74 18,50 490 90 18,37Alcohol Dunia 2000 1600 80 2400 1800 75

Glycerol Asia Tenggara 230 17 7,39 290 26 8,97Dunia 1100 600 54.55 1200 700 58,33

Total Asia Tenggara 2730 1031 37,77 3620 1166 31,21

Dunia9700

620063,93

111007200 64,86

(BPMMD, 2010).

Bahan oleokimia yang dihasilkan dari produk petrokimia yang diolah

dari hasil minyak bumi dan gas alam merupakan bahan yang tidak dapat

terbaharui, sehingga diperkirakan tidak dapat bersaing dengan bahan yang

berasal dari hasil pertanian yang dapat terbaharui. Hingga saat ini pada

umumnya sebagian produk oleokimia digunakan sebagai surfaktan pada produk

– produk kosmetik, obat – obatan, makanan serta produk pencuci dan pembersih.

Secara skematis perubahan minyak atau lemak menjadi produk

oleokimia dapat dilihat pada tabel 1.2

Tabel 1.2 Skema perubahan minyak dan lemak menjadi produk oleokimia

(Ginting, 2011).

1.2 Pasar Domestik

Oleokimia adalah penggunaan CPO untuk produk kimia. Kapasitas produksi

industri oleokimia dasar di Indonesia masih relatif kecil, padahal mempunyai nilai

tambah yang cukup besar. Oleokimia semula merupakan produk alternatif terhadap

petrokimia, namun dalam perjalanannya oleokimia semakin mendominasi pasokan

industri kimia lanjut tertentu khususnya industri toiletries dan personal care (hair

care seperti shampoo, bahan pembersih seperti sabun dan deterjen).

Industri oleokimia dasar yaitu fatty acid, glycerine dan fatty alcohol

mengalami pertumbuhan yang sangat pesat. Pada tahun 1988 produksi oleokimia

dasar Indonesia baru mencapai 79,50 ribu ton, naik menjadi 217,70 ribu ton pada

tahun 1993 dan menjadi 652 ribu ton pada tahun 1998 atau tumbuh dengan laju

sekitar 23,50 persen per tahun.

Industri oleokimia di Indonesia merupakan industri yang memiliki backup

bahan baku yang sangat melimpah karena Indonesia merupakan produsen bahan

baku bagi industri ini yakni CPO terbesar di dunia. Meskipun memiliki industri

bahan baku yang melimpah, namun perkembangan industri ini masih kalah

dibandingkan dengan negara tetangga seperti Malaysia yang kapasitas produksinya

mencapai dua kali lipat dari Indonesia. Sebagai gambaran, Indonesia menguasai

sekitar 12 persen permintaan oleochemical dunia yang mencapai enam juta metrik

ton per tahun, sementara Malaysia mencapai 18,6 persen (BPPMD,2010). Industri

oleokimia merupakan industri yang strategis karena selain keunggulan komparatif

yakni ketersediaan bahan baku yang melimpah juga memberikan nilai tambah

produksi yang cukup tinggi yakni di atas 40 % dari nilai bahan bakunya yakni CPO

dan PKO (Suherman, dkk. 2011).

1.3 Gambaran produk

Oleokimia dibagi menjadi dua yaitu oleokimia dasar dan turunannya atau

produk hilirnya. Oleokimia dasar terdiri atas fatty acid, fatty methylester, fatty

alcohol, fatty amine dan gliserol. Selanjutnya produk-produk turunannya antara lain

adalah sabun batangan, detergen, sampo, pelembab, 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 lemak hewan

dan bersifat mudah terurai. Industri oleokimia dapat mengkonversi minyak sawit

menjadi oleokimia. Oleokimia buatan diperleh dari minyak bumi (petrokimia) seperti

propilen dan etilen yang bersifat tidak mudah terurai. Tidak semua produk oleokimia

dapat disubsitusikan oleh prosuk petrokimia. Hanya gliserol dan fatty alcohol yang

dapat disubsitusi menggunakan propilen dan etilen sebagai bahan baku.

Industri oleokimia yang dimaksud dalam tulisan ini 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

persen dan pembersih kemudian disusul oleh penggunaan sebagai bahan antioksidan

sebesar 11 persen. Sedangkan glycerin banyak digunakan antara lain untuk sabun,

kosmetik dan obat-obatan yang mencakup 37 persen dari total konsumsi material ini.

Industri ini tidak lepas dari permasalahan di dalam negeri yang salah satunya

adalah jaminan pasokan bahan baku berupa CPO yang belum sepenuhnya teratasi

karena produksi CPO lebih banyak diekspor daripada dipasok ke industri dalam

negeri (BPPMD, 2010).

BAB II

MINYAK DAN LEMAK

Minyak dan lemak termasuk salah satu anggota dari golongan lipida yaitu

merupakan lipida netral. Lipida itu sendiri dapat diklasifikasikan menjadi 4

kelas yaitu : lipid netral, fosfatida, spingolipid dan glikolipid. Semua jenis lipid

ini banyak terdapat di alam. Minyak dan lemak yang telah dipisahkan dari

jaringan asalnya mengandung sejumlah kecil komponen selain trigliserida

yaitu : lipid kompleks ( lesitin, cephalin, fosfatida, lainnya serta glikolipid),

sterol berada dalam keadaan bebas atau terikat dengan asam lemak, asam

lemak bebas, lilin, pigmen yang larut dalam lemak dan hidrokarbon. Minyak

merupakan trigliserida yang berwujud cairan pada suhu kamar dan umumnya

diperoleh dari sumber nabati. Sedangkan lemak merupakan trigliserida yang pada

suhu kamar berwujud padatan dan umumnya bersumber dari hewani (Tarigan, 2010).

Lemak dan minyak adalah triester dari gliserol, yang dinamakan

trigliserida.Lemak dan minyak sering dijumpai pada minyak nabati dan lemak

hewan. Minyak umumnya berasal dari tumbuhan, contohnya minyak jagung,

minyak zaitun, minyak kacang dan lain-lain. Minyak dan lemak mempunyai struktur

dasar yang sama. Lemak dan minyak dapat juga dibedakan berdasarkan perbedaan

titik lelehnya, pada suhu kamar lemak berwujud padat, sedangkan minyak

berwujud cair. Berdasarkan sumbernya, lemak digolongkan menjadi dua, yaitu

lemak hewani yang berasal dari hewan dan lemak nabati yang berasal dari tumbuhan.

Perbedaan dari lemak hewani dan lemak nabati yaitu: lemak hewani umumnya

bercampur dengan steroid hewani yang disebut kolesterol, lemak nabati

umumnya bercampur dengan steroid nabati yang disebut fitosterol. Kadar asam

lemak tidak jenuh dalam lemak hewani lebih sedikit dibandingkan lemak nabati

(Ginting, M.E., 2011).

Pembentukan trigliserida dihasilkan dari proses esterifikasi satu molekul

gliserol dengan tiga molekul asam lemak dapat sama atau bebeda (Gambar 2.1)

membentuk satu molekul trigliserida dan tiga molekul air (Tarigan, 2010).

Gambar 2.1. Reaksi Pembentukan Trigliserida dari Gliserol dan Asam Lemak.

(Tarigan, 2010)

2.1 Minyak

Minyak merupakan trigliserida yang tersusun atas tiga unit asam lemak,

berwujud cair pada suhu kamar (25ºC) dan lebih banyak mengandung asam

lemak tidak jenuh sehingga mudah mengalami oksidasi. Minyak yang berbentuk

padat biasa 1010

disebut dengan lemak. Minyak goreng yang baik mempunyai sifat tahan panas, stabil

pada cahaya matahari, tidak merusak rasa hasil penggorengan, menghasilkan

produk dan rasa yang bagus, asapnya sedikit setelah digunakan berulang-ulang,

serta menghasilkan warna keemasan pada produk.

2.1.1 Kerusakan Minyak

Kerusakan minyak akan mempengaruhi mutu. Minyak yang rusak akibat

proses oksidasi dan polimerisasi . Oksidasi minyak dapat berlangsung bila

terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan minyak. Oksidasi biasanya

dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida. Tingkat selanjutnya

adalah terurainya asam-asam lemak disertai dengan konversi hidroperoksida

menjadi aldehid dan keton serta asam-asam lemak bebas. Ketengikan

(Rancidity) terbentuk oleh aldehida bukan oleh peroksida. Jadi kenaikan

Peroxide Value (PV) hanya indikator dan peringatan bahwa minyak akan

berbau tengik. Oksida minyak juga akan menghasilkan senyawa hidrokarbon,

alkohol, lakton serta senyawa aromatis yang mempunyai bau tengik dan rasa

getir. Pembentukan senyawa polimer selama proses menggoreng terjadi karena

reaksi polimerisasi adisi dari asam lemak tidak jenuh.

Hal ini terbukti dengan terbentuknya bahan menyerupai gum yang

mengendap di dasar tempat. Oksidasi adalah alasan utama dari perubahan

kimiawi dari minyak tetapi ada beberapa penyebab degradasi lainnya yang

berpotensial menyebabkan atau menghasilkan racun. Perubahan secara kimiawi

pada minyak, tidak semuanya berpotensi berbahaya. Beberapa produk tidak

membahayakan dan masih layak untuk dikonsumsi. Laju perubahan kimia dan

tingkat perubahan tergantung pada jenis minyak. Kerusakan minyak atau lemak

akibat pemanasan pada suhu tinggi (200-250°C) akan mengakibatkan keracunan

dalam tubuh ( Sipayung, A.N. 2013).

2.1.3 Faktor-Faktor yang Mempercepat dan Menghambat Oksidasi

Faktor-faktor yang mempercepat dan menghambat oksidasi dibagi

menjadi 3 kelas yaitu:

1. Pengaruh suhu

Kecepatan oksidasi lemak yang dibiarkan di udara akan bertambah

dengan kenaikan suhu dan akan berkurang dengan penurunan suhu. Kecepatan

akumulasi peroksida selama proses aerasi minyak pada suhu 100-115ºC adalah

dua kali lebih besar dibandingkan pada suhu 10ºC. Untuk mengurangi

kerusakan bahan pangan berlemak dan agar tahan dalam waktu lebih lama,

dapat dilakukan dengan cara menyimpan lemak dalam ruang dingin.

2. Pengaruh cahaya

Cahaya merupakan akselarator terhadap timbulnya ketengikan. Kombinasi

dari oksigen dan cahaya dapat mempercepat proses oksidasi. Sebagai contoh,

lemak yang disimpan tanpa udara (O2), tetapi dikenai cahaya sehingga menjadi

tengik. Hal ini karena dekomposisi peroksida yang secara alamiah telah

terdapat dalam lemak. Cahaya berpengaruh sebagai akselerator pada oksidasi tidak

jenuh dalam lemak, untuk menghindarinya gunakan bahan pembungkus yang

dapat mengabsorpsi sinar aktif yang terbuat dari cellophane berwarna tua yaitu

warna biru tua, hijau tua, cokelat tua, atau merah tua.

3. Katalis logam

Bahan pangan berlemak pada umumnya mengandung logam dalam

jumlah yang sangat kecil. Logam ini biasanya telah terdapat secara alamiah dalam

bahan atau sengaja ditambahkan untuk tujuan tertentu, yang berada dalam

bentuk garam kompleks, garam organik maupun garam inorganik. Garam-garam

ini biasanya sukar melepaskan secara sempurna dari lemak. Beberapa logam seperti

Fe, Cu, Mn, Ni, Co, umumnya mempercepat kerusakan lemak dalam bahan

pangan. Hal ini mengakibatkan off flavor yang khas yaitu berbau apek pada

konsentrasi di bawah 100 ppm. Fungsi logam sebagai katalisator oksidasi dapat

dihambat dengan melepaskan katalis logam dari lemak selama tahap permulaan

proses oksidasi dan menambahkan zat penghambat yang kuat ke dalam system

autooksidasi akan mencegah oksidasi lebih lanjut (Sipayung A.N. 2013).

2.2 Lemak

Banyaknya ikatan ganda dua karbon juga berpengaruh. Trigliserida yang

kaya akan asam lemak tak jenuh, seperti asam oleat dan linoleat, biasanya berwujud

minyak sedangkan trigliserida yang kaya akan lemak jenuh seperti asam stearat dan

palmitat, biasanya adalah lemak. Semua jenis lemak tersusun dari asam- asam lemak

yang terikat oleh gliserol. Sifat dari lemak tergantung dari jenis asam lemak yang

terikat dengan senyawa gliserol. Asam-asam lemak yang berbeda disusun oleh

jumlah atom karbon maupun hidrogen yang berbeda pula. Atom karbon, yang juga

terikat oleh dua atom karbon lainnya, membentuk rantai yang zigzag. Asam lemak

dengan rantai molekul yang lebih panjang lebih rentan terhadap gaya tarik menarik

intermolekul, (dalam hal ini yaitu gaya Van der waals) sehingga titik leburnya juga

akan naik (Tambun, 2006).

Asam-asam lemak yang menyusun lemak juga dapat dibedakan berdasarkan

jumlah atom hidrogen yang terikat kepada atom karbon. Berdasarkan jumlah atom

hidrogen yang terikat kepada atom karbon, maka asam lemak dapat dibedakan atas :

1. Asam lemak jenuh

Asam lemak jenuh merupakan asam lemak dimana dua atom hidrogen terikat

pada satu atom karbon. Dikatakan jenuh karena atom

karbon telah mengikat hidrogen secara maksimal.

2. Asam lemak tak jenuh

Asam lemak jenuh merupakan asam lemak yang memiliki ikatan rangkap.

Dalam hal ini, atom karbon belum mengikat atom hidrogen

secara maksimal karena adanya ikatan rangkap. Lemak yang mengandung satu saja

asam lemak tak jenuh disebut lemah jenuh (Tambun. 2006).

2.1.1 Asam Lemak Jenuh

Asam lemak jenuh (Saturated Fatty Acid/SFA) adalah asam lemak yang

tidak memiliki ikatan rangkap pada atom karbon. Ini berarti asam lemak jenuh tidak

peka terhadap oksidasi dan pembentukan radikal bebas seperti halnya asam lemak

tidak jenuh. Efek dominan dari asam lemak jenuh adalah peningkatan kadar koles-

terol total dan K-LDL (kolesterol LDL). (Lihat Gambar 1).

Gambar 1. Saturated Fatty Acid

(Sartika, 2008)

Gambar 2. Mono Unsaturated Fatty Acid

(Sartika, 2008)

Gambar 3. Poly Unsaturated Fatty Acid

(Sartika, 2008)

2.1.2 Asam Lemak Tak Jenuh

Asam Lemak tak jenuh tunggal (Mono Unsaturated Fatty Acid/ MUFA)

merupakan jenis asam lemak yang mempunyai 1 (satu) ikatan rangkap pada

rantai atom karbon. Asam lemak ini tergolong dalam asam lemak rantai

panjang (LCFA), yang kebanyakan ditemukan dalam minyak zaitun, minyak

kedelai, minyak kacang ta- nah, minyak biji kapas, dan kanola. Minyak zaitun

adalah salah satu contoh yang mengandung MUFA 77%.1 Secara umum, lemak

tak jenuh tunggal berpeng- aruh menguntungkan kadar kolesterol dalam darah, ter-

utama bila digunakan sebagai pengganti asam lemak je- nuh. Asam lemak tak jenuh

tunggal (MUFA) lebih efek- tif menurunkan kadar kolesterol darah, daripada asam

le- mak tak jenuh jamak (PUFA), sehingga asam oleat lebih populer dimanfaatkan

untuk formulasi makanan olahan menjadi populer.11,13 (Lihat Gambar 2).

2.1.3 Asam Lemak Tak Jenuh Jamak (Poly Unsaturated Fatty Acid/PUFA)

Asam Lemak tak jenuh jamak (Poly Unsaturated Fatty Acid/PUFA)

adalah asam lemak yang mengandung dua atau lebih ikatan rangkap, bersifat cair

pada suhu ka- mar bahkan tetap cair pada suhu dingin, karena titik lelehnya

lebih rendah dibandingkan dengan MUFA atau SFA. Asam lemak ini banyak

ditemukan pada minyak ikan dan nabati seperti saflower, jagung dan biji mata-

hari. Sumber alami PUFA yang penting bagi kesehatan adalah kacang-kacangan dan

biji-bijian.13 Contoh PUFA adalah asam linoleat (omega-6), dan omega-3, tergolong

dalam asam lemak rantai panjang (LCFA) yang banyak ditemukan pada minyak

nabati/sayur dan minyak ikan (Lihat Gambar 3).