volume : 29 nomor : 2 oktober 2016 - laborbrs.onlinelaborbrs.online/gallery/hpi vol 29 no 2...

Nomor Akreditasi:630/AU2/P2MI-LIPI/03/2015

ISSN : 2089-5380

VOLUME : 29 OKTOBER 2016NOMOR : 2

BADAN PENELITIAN DAN PENGEMBANGAN INDUSTRIBALAI RISET DAN STANDARDISASI INDUSTRI

BANDA ACEH2016

PENANGGUNG JAWABKepala Balai Riset dan Standardisasi Industri Banda Aceh

KETUA DEWAN REDAKSIDR. M. Dani Supardan, ST, MT (Rekayasa Proses)

ANGGOTA DEWAN REDAKSIDR. Mahidin, ST, MT (Energi)

DR. Yuliani Aisyah, S.TP, M.Si (Pengolahan Hasil Pertanian)Dr. Rita Khathir, S.TP, M.Sc (Teknologi Pasca Panen)

REDAKSI PELAKSANAKetua : Mahlinda, ST, MTPemeriksa Naskah : Fitriana Djafar, S.Si, MT

Meuthia Busthan, STEditor Bahasa : Ellysa, STLayout Editor : Fauzi Redha, ST

SEKRETARIATMeuthia Busthan, ST

Berdasarkan Surat Keputusan Kepala LIPI No. 395/D/2012 tanggal 24 April 2012Jurnal Hasil Penelitian Industri (HPI)

Ditetapkan sebagai Majalah Ilmiah Terakreditasi

Alamat Penerbit:BALAI RISET DAN STANDARDISASI INDUSTRI BANDA ACEHJl. Cut Nyak Dhien No. 377, Lamteumen Timur, Banda Aceh 23236Telp. (0651) 49714 ; Fax. (0651) 49556Website: http://baristandaceh.kemenperin.go.idE-Mail : [email protected]

Jurnal Hasil Penelitian Industri, Vol. 29, No. 2 – Oktober 2016

i

PENGANTAR REDAKSI

Redaksi mengucapkan puji syukur kepada Allah SWT dengan terbitnya Jurnal HPI

(Hasil Penelitian Industri), Volume 29 No. 2 Tahun 2016 untuk pembaca. Jurnal Hasil

Penelitian Industri adalah publikasi ilmiah resmi dari Balai Riset dan Standardisasi Industri

Banda Aceh sebagai wadah penyebaran hasil penelitian dan pengembangan sektor industri

bidang pangan, industri proses, rancang bangun peralatan, tekhnologi hasil pertanian,

lingkungan, teknologi minyak atsiri/oleo dan energi.

Jurnal HPI kali ini menyajikan 7 judul tulisan yang mencakup 1 artikel membahas

tentang rancang bangun peralatan, dan 6 artikel membahas tentang teknologi proses. Selain

jurnal versi cetak, Jurnal HPI saat ini sudah dapat diakses secara online melalui alamat

website http://baristandaceh.kemenperin.go.id.

Harapan kami, tulisan-tulisan ilmiah yang disajikan akan memberikan tambahan

pengetahuan kepada pembaca semua. Selain itu, kami juga mengundang para pembaca

mengirimkan tulisan ilmiah untuk terbitan selanjutnya. Redaksi juga mengharapkan kritikan

dan saran dari pembaca dalam rangka meningkatkan kualitas jurnal ini.

Selamat Membaca

Redaksi

ii

DAFTAR ISI

PENGANTAR REDAKSI .................................................................................................. i

DAFTAR ISI ........................................................................................................................ ii

ABSTRAK…........................................................................................................................ iv

KAJIAN PENAMBAHAN SELULOSA MIKROBIAL NATA DE COCO DANZAT ADITIF TERHADAP SIFAT FISIK KERTAS BATANG PISANG ABAKA(Study of The Addition of Microbial Cellulose Nata de Coco and Additives towardsPhysical Characteristics of Abaca Banana Stem Based Paper)Fitriani, Mahidin, Syahiddin Dahlan Said, dan Meuthia Busthan......................................... 53

ANALISIS ENERGI DAN MUTU PRODUK PADA PROSES PEMASAKANBUBUR KEDELAI DI INDUSTRI KECIL MENENGAH TAHU(Analysis of Energy and Product Quality in Soy Slurry Cooking inSmall and Medium Enterprises of Tofu)Nok Afifah dan Novrinaldi.................................................................................................... 60

PERANCANGAN CATU DAYA PORTABEL UNTUK PEDAGANG KELILING(Designing of Portable Power Supplay For Pitchman)Mahlinda dan Rifki............................................................................................................... 69

OPTIMASI PROSES EKSTRAKSI OLEORESIN LADA HITAM SECARAMASERASI DAN BANTUAN GELOMBANG ULTRASONIK MENGGUNAKANMETODE PERMUKAAN RESPON(Optimization on Extraction Of Oleoresin From Black Pepper (Piper nigrum L.) UsingMaceration And Ultrasonic Method By Response Surface Method)Liya Fitriyana, Adi Salamun, Syaubari ................................................................................. 77

PENGEMBANGAN PERALATAN PENYULINGAN MINYAK ATSIRIJERUK PURUT (Citrus hystrix D.C) MENGGUNAKAN SISTEM UAP(Development of Lime (Citrus hystrix D.C) Essential Oil Refining EquipmentUsing Steam System)Syarifuddin ............................................................................................................................ 87

iii

DAFTAR ISI

HIDROGENASI MINYAK KELAPA SAWIT RENDAH LEMAK TRANSDALAM REAKTOR BATCH(Hidrogenation of Palm oil for Low Trans Fatty Acid in a Batch Reactor)Dwinna Rahmi ...................................................................................................................... 96

FORMULASI SHORTENING MENGGUNAKAN FRAKSI-FRAKSIMINYAK SAWIT MELALUI PENDEKATAN SIFAT FISIKOKIMIAWINYA(Formulation of Shortening using Palm Oil Fractions via PhysichochemicalProperties Approach)Hasrul Abdi Hasibuan dan Aga Prima Hardika .................................................................... 103

UCAPAN TERIMA KASIH .................................................................................................. 112

iv

JURNAL HASIL PENELITIAN INDUSTRIVolume 29, No. 2, Oktober 2016

ABSTRAK

KAJIAN PENAMBAHAN SELULOSA MIKROBIAL NATA DE COCO DAN ZATADITIF TERHADAP SIFAT FISIK KERTAS BATANG PISANG ABAKA

Fitriani1, Mahidin2, Syahiddin Dahlan Said2,*, dan Meuthia Busthan3

1)Prodi Magister Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia2)Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia

3)Balai Riset dan Standardisasi Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No 377, Banda Aceh - Indonesia*Email: [email protected]

Pemanfaatan selulosa yang berasal dari kayu sebagai bahan baku pembuatan pulp dan kertas di Indonesiaterus meningkat. Hal ini menyebabkan deforestasi hutan dan kerusakan lingkungan. Penelitian ini bertujuanuntuk memperbaiki komposisi campuran antara selulosa mikrobial, serat kayu dan aditif yang tepat untukmenghasilkan kertas yang memiliki sifat fisik yang baik Kombinasi antara pulp selulosa mikrobial nata decoco dan pulp pelepah batang pisang dengan rasio 0:100 ; 25:75 ; 50:50 ; 75:25 ; 100:0 dan penambahan zataditif ke dalam campuran pulp dengan variasi (b/b): tanpa aditif; penambahan zat aditif yang terdiri daritapioka masing-masing sebesar 1%, 3%, dan 5% dan kaolin sebesar 5%, 10% dan 15% pada prosespembentukan lembaran kertas. Hasil penelitian menunjukkan penambahan sedikit pulp selulosa mikrobial kedalam pulp pelepah batang pisang abaka dapat meningkatkan kekuatan fisik kertas dengan gramatur157,13 gr/m², ketebalan 0,0058 mm, kadar air 4,48%, daya serap air 22,21%, ketahanan tarik 5 kN/m danelongasi 38,59%.

Kata kunci: Nata de coco, pisang abaka, pulp, selulosa mikrobial, zat aditif.

ANALISIS ENERGI DAN MUTU PRODUK PADA PROSES PEMASAKAN BUBURKEDELAI DI INDUSTRI KECIL MENENGAH TAHU

Nok Afifah*, dan NovrinaldiPusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna -LIPI, Jl.K.S.Tubun, No. 5 Subang, Jawa Barat - Indonesia

*Email: [email protected]

Industri tahu merupakan salah satu industri yang menggunakan tungku pemasak berbahan bakar LPG(Liquid Petroleum Gas) atau biomassa. Jenis bahan bakar, bentuk dan bahan tungku merupakan salah satufaktor yang mempengaruhi performansi tungku pemanas. Proses pemasakan ini dapat mempengaruhirendeman dan kualitas tahu yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan untuk membandingkan kebutuhanenergi dan mutu produk pada proses pemasakan bubur kedelai pada tiga industri kecil menengah tahu yangmenggunakan bahan bakar berbeda (LPG, kayu bakar, dan sekam padi). Penelitian ini dilakukan denganpengamatan dan pengukuran langsung di lapangan dengan mengikuti tahapan proses pembuatan tahu sesuaiprosedur yang biasa dilakukan industri tahu. Parameter pengukuran meliputi massa (berat) bahan, temperaturbahan, dan waktu pemasakan. Selanjutnya biji kedelai dan bubur kedelai hasil pemasakan dianalisis kadarair, abu, protein dan lemaknya. Pemasakan bubur kedelai dengan bahan bakar LPG menghasilkan konsumsibahan bakar spesifik dan waktu pemasakan paling rendah sebesar 10,83 g per kg bubur kedelai dan waktu0,17 menit per kg bubur kedelai. Namun biaya energi dengan bahan bakar LPG paling tinggi, hampirmencapai 2 kali biaya energi kayu bakar dan sekam. Secara ekonomi, sekam padi merupakan bahan bakaryang paling efisien. Penambahan air selama proses pemasakan menghasilkan bubur kedelai dengankandungan air berkisar pada 91%-96%. Kandungan abu dan lemak tidak terlalu berkurang selama prosespemasakan bubur kedelai, namun kandungan protein mengalami penurunan berturut-turut sebesar 13%, 26%dan 32% pada penggunaan bahan bakar LPG, kayu bakar, dan sekam. Mutu bubur kedelai optimumdiperoleh dengan pemasakan menggunakan LPG.

Kata kunci : Bubur kedelai, energi, mutu, pemasakan, tahu.

v


ABSTRAK

PERANCANGAN CATU DAYA PORTABEL UNTUK PEDAGANG KELILING

Mahlinda* dan RifkiBaristand Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No. 377, Lamteumen Timur, Banda Aceh, Indonesia


Sebuah peralatan penyedia energi listrik sistem portabel untuk pedagang kaki lima telah diperkenalkandalam artikel ini. Peralatan ini berfungsi untuk penyedia energi listrik khususnya untuk pedagang kakilima atau pedangan gerobak sebagai pengganti genset. Peralatan ini terdiri dari rangkaian automaticbattery charger, baterai 12 volt 60 Ah, relai dan power inverter 500 watt. Hasil pengujian menunjukkanbahwa voltase pengisian baterai dapat diatur antara 10,50 – 13,45 volt dengan waktu pengisian bateraiselama 10 jam dengan tegangan maksimum 13,45 volt. Peralatan ini dapat menyediakan energi listrik220 volt 300 watt dengan daya tahan maksimum selama 34 jam (menggunakan 1 buah lampu LHE18 watt). Peralatan ini juga tahan terhadap goncangan.

Kata Kunci : Energi listrik, pedagang keliling, gerobak, portabel.

OPTIMASI PROSES EKSTRAKSI OLEORESIN LADA HITAM SECARA MASERASIDAN BANTUAN GELOMBANG ULTRASONIK MENGGUNAKAN METODE

PERMUKAAN RESPON

Liya Fitriyana1, Adi Salamun2,*, dan Syaubari2

1Prodi Magister Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7,Banda Aceh - Indonesia

²Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7,Banda Aceh - Indonesia

*E-mail: [email protected]

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum dari ektraksi dengan menggunakan metodemaserasi dan ultrasonik dengan menggunakan metode permukaan respon (RSM). Variabel yangdigunakan pada penelitian ini adalah rasio perbandingan pelarut dengan lada hitam, temperatur, danwaktu ekstraksi. Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah ethanol 99%. Rendemen oleoresinterbesar dengan menggunakan metode maserasi adalah 4,42% dengan rasio perbandingan pelarut danlada hitam sebesar 1:4 g/mL dan waktu ekstraksi 4,68 jam. Rendemen oleoresin terbesar denganmenggunakan metode ultrasonik adalah 4,94% dengan rasio perbandingan pelarut dan lada hitamsebesar 1:5 g/mL, temperatur 70oC dan waktu ekstraksi 4 jam. Berdasarkan uji GC-MS diketahui bahwakandungan piperin yang terdapat didalam oleoresin yang diekstrak menggunakan metode maserasi danultrasonik berturut-turut adalah 69,92% dan 63,5%. Uji gugus fungsi menggunakan FT-IRmenunjukkan bahwa oleoresin yang diekstrak dengan menggunakan metode maserasi dan ultrasonikmemiliki gugus yang sama dan mengandung piperin. Sementara itu, hasil uji organoleptik menunjukkanbahwa oleoresin yang dihasilkan memenuhi standar SNI 06-2388-1998 yaitu berwarna coklat pekat,beraroma khas lada dan berbentuk pasta kental.

Kata kunci : Lada hitam, maserasi, oleoresin, Response Surface Method (RSM), ultrasonik.

vi


ABSTRAK

PENGEMBANGAN PERALATAN PENYULINGAN MINYAK ATSIRI JERUKPURUT (Citrus hystrix D.C) MENGGUNAKAN SISTEM UAP

SyarifuddinBaristand Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No. 377, Lamteumen Timur, Banda Aceh - Indonesia.

Email: [email protected]

Ekstraksi minyak atsiri dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti: sistem perebusan, sistem kukus,gabungan sistem uap dan ekstrasi dengan pelarut organik. Untuk skala industri ekstraksi minyak atsirijeruk purut dari daunya lebih efisien dilakukan dengan cara distilasi sistim uap. Dalam penelitian iniada tiga kegiatan pengembangan peralatan penyulingan, pertama: penggunaan serbuk gergaji sebagaipenganti kayu bakar dengan menggunakan tunggu pembakaran berbentuk selinder sehingga dapatmenghemat biaya, kebutuhan biaya serbuk gergaji Rp 5.000/sekali penyulingan, kedua: pengecilanukuran leher angsa dapat meningkatkan tekanan di dalam boiler sehingga penyulingan dapatdipersingkat menjadi 2 jam dan ketiga penggunaan double ccondensers menyebabkan pendinginandistilat sangat sempurna. Spesifikasi peralatan sebagai berikut: tinggi ketel 1000 mm, diameter ketel500 mm, kapasitas bahan baku 10 kg per sekali penyulingan. Penanganan bahan baku sebelumpenyulingan juga berpengaruh terhadap rendemen. Penyulingan minyak atsiri jeruk purut denganmenggunakan peralatan ini mempunyai rendemen 0,67% – 0,98%. Minyak atsiri yang dihasilkanmempunyai sifat fisika antara lain kelaruran dalam alkohol 1:1,bening (tidak berwarna), indeks bias1,36 s.d 1,38 dan berat jenis 0,85 s.d 0,86 gr/cc. Komponen penyusun kimia dari minyak jeruk puruthasil analisa GCMS terdiri dari: Linalool 4,19%, I-Phellandrene 4,30%, alpha-Fenchene 2,22%,Geranyl acetat 4,10%, Citronella 47,98%, beta-Citronellol 8,48,58%, Cytronellyl acetat 9,18%, tran-Caryopyllene 1,68%. Hasil uji karakteristik komponen penyusun kimia menunjukkan bahwa ada sekitar23 komponen aktif yang jumlah persen komulatif masih kecil, Mutu minyak atsiri jeruk purut sangattergantung pada jumlah kadar Citronella.

Kata kunci : Citronella, jeruk purut, kondensor ganda, serbuk gergaji.

HIDROGENASI MINYAK KELAPA SAWIT RENDAH LEMAK TRANS DALAMREAKTOR BATCH

Dwinna RahmiBalai Besar Kimia dan Kemasan, Jl. Balai Kimia No. 1 Pekayon Pasar Rebo, Jakarta - Indonesia

E-mail: [email protected]

Optimasi hidrogenasi minyak kelapa sawit untuk mendapatkan minyak terhidrogenasi rendah lemaktrans dilakukan dalam reaktor batch dengan variabel kecepatan pengadukan, tekanan dan waktu proses.Lemak trans dapat mengakibatkan naiknya LDL dan menurunnya HLD dalam darah yang beresikotimbulnya penyakit jantung. Proses hidrogenasi yang optimum pada penelitian ini adalah padakecepatan pengadukan 500 rpm, tekanan 70 bar dan waktu selama 60 menit. Hasilnya menunjukkanbahwa kandungan lemak trans 0, bilangan iodin < 1 g/100g dan titik leleh diatas 50 oC. Adapun SFCproduk pada kondisi tersebut adalah 91% pada 10 oC, 64% pada suhu 20 oC, 28% pada suhu 30 oC,19% pada suhu 40 oC, 8% pada suhu 50 oC, dan 0% pada suhu 60 oC.

Kata Kunci: Bilangan iodin, hidrogenasi, lemak trans, minyak kelapa sawit, SFC.

vii


ABSTRAK

FORMULASI SHORTENING MENGGUNAKAN FRAKSI-FRAKSI MINYAKSAWIT MELALUI PENDEKATAN SIFAT FISIKOKIMIAWINYA

Hasrul Abdi Hasibuan* dan Aga Prima HardikaPusat Penelitian Kelapa Sawit, Jl. Brigjend Katamso No. 51 Medan


Penelitian ini dilakukan untuk memformulasi shortening menggunakan minyak sawit dan fraksinyadengan mendekati 4 jenis produk komersial.Peniruan formula dilakukan dengan menentukankarakteristik produk target dan bahan baku fraksi-fraksi minyak sawit. Selanjutnya bahan baku minyaksawit dan fraksinya dicampur dengan berbagai rasio dan kemudianditentukan karakteristiknya hinggadiperoleh produk yang setara dengan target. Parameter yang umum digunakan untuk menentukankarakteristik produk shortening adalah komposisi asam lemak, bilangan iodin, titik leleh dan kandunganlemak padat. Dari pengembangan formulasi pada 4 jenis shortening diperoleh formula yangkarakteristiknya setara dengan produk target. Dengan demikian, teknik formulasi shortening secarablending melalui peniruan produk target dapat digunakan untuk meningkatkan dan mengembangkanproduksi beragam produk shortening di industri hilir minyak sawit.

Kata kunci: Blending, formulasi, minyak sawit, shortening.

viii


ABSTRACT

STUDY OF THE ADDITION OF MICROBIAL CELLULOSE NATA DE COCO ANDADDITIVES TOWARDS PHYSICAL CHARACTERISTICS OF ABACA BANANA

STEM BASED PAPER


1)Prodi Magister Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia2)Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia

3)Balai Riset dan Standardisasi Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No 377, Banda Aceh - Indonesia*Email: [email protected]

Utilization of cellulose derived from wood as a raw material for pulp and paper in Indonesia increasesgradually. This condition leads to deforestation in Indonesia and causes various side effects on theenvironment. The objective of this research is to study the effect of the addition of microbial cellulose natade coco and additives towards physical characteristics of abaca banana stem paper by using PeroxideAlkaline Pulping (APP) method. The combination of microbial cellulose pulp nata de coco and banana stempulp ratio of 0:100 ; 25:75 ; 50:50 ; 75:25 ; 100:0 and the addition of additives to the mix the pulp withvariations (b/b): without additives, tapioca (1%, 3% and 5%) and kaolin (5%, 10%, and 15% used in theprocess of forming a sheet of paper. The results showed the addition of a bit of microbial pulp cellulose andpulp stems of the banana abaca could improve the physical strength of paper with grammage 157.13 gr/m², athickness of 0.0058 mm, water content of 4.48%, water absorption of 22.21%, tensile resistance 5 kN/m andelongation of 38.59%..

Keywords: Nata de coco, abaca banana, pulp, microbial cellulose, additives.

ANALYSIS OF ENERGY AND PRODUCT QUALITY IN SOY SLURRY COOKINGIN SMALL AND MEDIUM ENTERPRISES OF TOFU

Nok Afifah*, dan NovrinaldiPusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna -LIPI, Jl.K.S.Tubun, No. 5 Subang, Jawa Barat - Indonesia


Tofu is one of the small scale industries that use stoves with LPG or biomass as fuel. The types of fuel,shapes and materials of stove are some factors that affect to the performance of the stove. The cookingprocess influence yield and the quality of the tofu. This study aimed to compare the energy requirements andproduct quality of soy slurry cooking process in three small and medium enterprises of tofu which useddifferent fuels (LPG, firewood and rice husk). This research was conducted with the observations and directmeasurements in the field by following the steps in the tofu production according to their usual procedures.Measurement parameters included the mass (weight) of material, the material temperature and cooking time.Furthermore, soybeans and soy slurry resulted from cooking process were analyzed in term moisture, ash,protein and fat. Soy slurry which cooked by LPG produced minimum specific fuel consumption of 10.83 gper kg of soy slurry and minimum cooking time of 0.17 minute per kg of soy slurry. However, energy cost ofLPG fuel was the highest, nearly 2 times the energy cost of firewood and rice husk. Economically, rice huskwas the most efficient fuel. The addition of water during the cooking process produced soy slurry with watercontent in the range 91% -96%. Ash and fat content were not too reduced during cooking process, but theprotein content decreased respectively by 13%, 26% and 32% in the use of LPG fuel, firewood, and ricehusk. The optimum quality of soy slurry was obtained by cooking using LPG.

Keywords: Soy slurry, energy, quality, cooking, tofu.

ix


ABSTRACT

DESIGNING OF PORTABLE POWER SUPPLAY FOR PITCHMAN

Mahlinda* dan RifkiBaristand Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No. 377, Lamteumen Timur, Banda Aceh, Indonesia


This paper presents the designing of portable power supply for pitchman.This equipment hasfunctionsas a electrical power provider, especiallyfor pitchman as a replacement of electrical generator machine.This portable power supply consists of DC battery 12 volt 60 Ah, automatic battery charger 16 volt 5ampere, power inverter DC-AC 500 watt and relay 220 volt. When the unit connected to electricalnetworks, the automatic battery charger generated 13,5 volt direct current (DC) which can be charging a12 volt 60 Ah battery and automatically reducing the charging current to a low level whenever thebattery is full charged. The 300 watt inverter was used to convert the direct current (DC) to alternatecurrent (AC). This electrical storages can be use to power on electric lamps for lightening to thepicthman at night. Test result showed, the automatic battery charger was able to charging the batterysuccessfully with maximum output 13,45 volt DC. The inverter was then tested with a 230 V 18 W softlight (SL) lamp and it was able to power on successfully with an output AC voltage of 236 volt for 34hours.

Keywords: Electric power, pitchman, wagon, portable.

OPTIMIZATION ON EXTRACTION OF OLEORESIN FROM BLACK PEPPEr (Pipernigrum L.) USING MACERATION AND ULTRASONIC METHOD BY RESPONSE

SURFACE METHOD


1Prodi Magister Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia²Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia


The purpose of this study is to determine the optimum conditions of extraction using conventionalmethods (maceration) and ultrasonic methods by using response surface method (RSM). The variablesused in this study are ratio of solvent to black pepper, temperature and time of extraction. Solvent usedin this study is 99% ethanol. The biggest yield of oleoresin using maceration method was 4.42% with aratio of solvent to black pepper for 1:4 g/mL and extraction time of 4.68 hours. The biggest yield ofoleoresin using ultrasonic method was 4.94% in the ratio of solvent to black pepper for 1:5 g/mL,temperature extraction 70° C and extraction time 4 hours. GC-MS analysis showed that the piperinecontained in oleoresin extracted by using maceration and ultrasonic methods are 69.92% and 63.5%,respectively. FT-IR analysis showed that oleoresin extracted using maceration and ultrasonic methodshave piperine bound. Organoleptic test showed that oleoresin produced by using maceration andultrasonic extraction method meet the requirement of SNI 06-2388-1998 (dark brown color, peppersmell and thick paste form).

Keywords : Black pepper, maceration, oleoresin, Response Surface Method (RSM), ultrasonic.

x


ABSTRACT

DEVELOPMENT OF LIME (Citrus hystrix D.C) ESSENTIAL OIL REFININGEQUIPMENT USING STEAM SYSTEM

SyarifuddinBaristand Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No. 377, Lamteumen Timur, Banda Aceh - Indonesia.

Email: [email protected]

The extraction of essential oils can be done several ways such as: boiling systems, steam systems,combined of steam systems and extraction with organic solvents. In an industrial scale extraction ofessential oils from the leaves of lime is more efficient by steam distillation system. In this research,there are three methods to develop refining equipment, first: Use of sawdust as a substitute for firewoodby using cylindrical stove so as to save costs, the need for cost sawdust 0,38USD/ distillation cycle,second reduction the goose neck can increase the pressure on the boiler so that distillation proses can beshortened to 2 hours and the third use of double condenser cooling causes the distillate is perfect.Equipment Specifications of kettleas follows: 1000 mm in high, 500 mm in diameter, raw materialscapacity 10 kg/distillation. Handling raw materials before refining also affect the yield. Lime essentialoil using this equipment has a yield of 0.67% to 0.98%. Essential oils are produced having physicalproperties include solubility in alcohol 1:1, transparent (colorless), refractive index of 1.3600–1.3786and density 0,8543 – 0,8614 g/cc. Chemical constituents of lime oil in the GCMS analysis comprise of:Linalool 4.19%, I-Phellandrene 4.30%, alpha-Fenchene 2.22%, geranyl acetate 4.10%, Citronella47.98%, beta-Citronellol 48.58%, Cytronellyl acetate 9.18%, tran-Caryopyllene 1.68%. The results onthe chemical components examination shows that there are about 23 active components in which thepercent cumulative amount is still small. The quality of the lime essential oil is highly dependent on thenumber of Citronella content.

Keywords: Citronella, lime, double condenser, sawdust.

HIDROGENATION OF PALM OIL FOR LOW TRANS FATTY ACID IN ABATCH REACTOR

Dwinna RahmiBalai Besar Kimia dan Kemasan, Jl. Balai Kimia No. 1 Pekayon Pasar Rebo, Jakarta - Indonesia

E-mail: [email protected]

Optimize hydrogenation of palm oil hydrogenated low trans fatty acid has performed in a batch reactorwith various speed agitation, pressure and time process. Trans fatty acid content could increasing LDLand reducing HDL in the blood therefore risk for heart disease. In this research, the optimum processwas 500 rpm for agitation speed, pressure 70 bar and time process 60 minutes. The result showed transfatty acid is zero (0), iodine value less than 1 g/100g and melting point more than 50 oC. The SFC of theproduct were 91% at temperature 10 oC, 64% at temperature 20 oC, 28% at temperature 30 oC, 19% attemperature 40 oC, 8% at temperature 50 oC, dan 0% at temperature 60 oC.

Keywords: Iodine value, hydrogenation, trans fatty acid, palm oil, SFC.

xi


ABSTRACT

FORMULATION OF SHORTENING USING PALM OIL FRACTIONS VIAPHYSICHOCHEMICAL PROPERTIES APPROACH

Hasrul Abdi Hasibuan* dan Aga Prima HardikaPusat Penelitian Kelapa Sawit, Jl. Brigjend Katamso No. 51 Medan


This study was conducted to formulates hortening using palm oil and its fractions with nearly 4 types ofcommercial products. Formula impersonation performed by determining the characteristics of the targetproduct and raw materials of palm oil fractions. Furthermore, the raw material of palm oil and itsfractions were mixed with various ratios and then determined the characteristics to obtain products thatwere equivalent to the target. Common parameters used to determine the characteristics of shorteningproduct were fatty acids composition, iodine value, melting point and solid fat content. Fromformulation development on four types of shortening were obtained formulase quivalent to the targetproduct characteristics the shortening by blending formulation techniques through imitation targetproduct can be used to improve and develop the production of a variety of products shortening in thepalm oil downstream industries.

Keywords: Blending, formulation, palm oil, shortening.

Jurnal Hasil Penelitian Industri, Vol. 29, No. 2 – Oktober 2016, hal. 53-59

53

KAJIAN PENAMBAHAN SELULOSA MIKROBIALNATA DE COCO DAN ZAT ADITIF TERHADAP SIFAT FISIKKERTAS BATANG PISANG ABAKA(Study of The Addition of Microbial Cellulose Nata de Coco and Additivestowards Physical Characteristics of Abaca Banana Stem Based Paper)


1)Prodi Magister Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia2)Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia3)Balai Riset dan Standardisasi Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No 377, Banda Aceh - Indonesia*Email: [email protected]

Riwayat Perlakuan Artikel:Diterima : 26 Juli 2016 Revisi : 24 September 2016 Disetujui: 09 Oktober 2016

ABSTRAK. Pemanfaatan selulosa yang berasal dari kayu sebagai bahan baku pembuatan pulp dankertas di Indonesia terus meningkat. Hal ini menyebabkan deforestasi hutan dan kerusakan lingkungan.Penelitian ini bertujuan untuk memperbaiki komposisi campuran antara selulosa mikrobial, serat kayudan aditif yang tepat untuk menghasilkan kertas yang memiliki sifat fisik yang baik. Kombinasi antarapulp selulosa mikrobial nata de coco dan pulp pelepah batang pisang dengan rasio 0:100 ; 25:75 ;50:50; 75:25 ; 100:0 dan penambahan zat aditif ke dalam campuran pulp dengan variasi (b/b): tanpaaditif; penambahan zat aditif yang terdiri dari tapioka masing-masing sebesar 1%, 3%, dan 5%; dankaolin sebesar 5% ; 10% dan 15% pada proses pembentukan lembaran kertas. Hasil penelitianmenunjukkan penambahan sedikit pulp selulosa mikrobial ke dalam pulp pelepah batang pisang abakadapat meningkatkan kekuatan fisik kertas dengan gramatur 157,13 gr/m², ketebalan 0,0058 mm, kadar air4,48%, daya serap air 22,21%, ketahanan tarik 5 kN/m dan elongasi 38,59%.

Kata Kunci : Nata de coco, pisang abaka, pulp, selulosa mikrobial, zat aditif.

ABSTRACT. Utilization of cellulose derived from wood as a raw material for pulp and paper inIndonesia increases gradually. This condition leads to deforestation in Indonesia and causes various sideeffects on the environment. The objective of this research is to study the effect of the addition of microbialcellulose nata de coco and additives towards physical characteristics of abaca banana stem paper byusing Peroxide Alkaline Pulping (APP) method. The combination of microbial cellulose pulp nata de cocoand banana stem pulp ratio of 0:100 ; 25:75 ; 50:50 ; 75:25 ; 100:0 and the addition of additives to themix the pulp with variations (b/b): without additives, tapioca (1%, 3% and 5%) and kaolin (5%, 10%, and15% used in the process of forming a sheet of paper. The results showed the addition of a bit of microbialpulp cellulose and pulp stems of the banana abaca could improve the physical strength of paper withgrammage 157.13 gr/m², a thickness of 0.0058 mm, water content of 4.48%, water absorption of 22.21%,tensile resistance 5 kN/m and elongation of 38.59%.

Keywords: Nata de coco, abaca banana, pulp, microbial cellulose, additives.

1. PENDAHULUAN

Selulosa kayu masih sering digunakansebagai bahan utama dalam prosespembuatan kertas. Proses pembuatan kertasdengan selulosa kayu memerlukan bahankimia yang banyak sehingga dapatmencemari lingkungan dan dapatmeningkatkan laju deforestasi. Oleh karenaitu, penggunaan bahan baku alternatif dan

penggunaan alkaline perokside pulping(APP) dalam pembuatan kertas yang ramahlingkungan menjadi solusi dalammemecahkan masalah ini.

Beberapa jenis sumber selulosa nonkayu dapat dimanfaatkan sebagai bahanbaku kertas, seperti pelepah batang pisang,jerami padi, tandan kosong sawit, sabutkelapa dan lain-lain.


54

Pelepah batang pisang merupakanlimbah pertanian yang belum dimanfaatkansecara maksimal. Pelepah batang pisangmempunyai kandungan serat (selulosa) yangcukup tinggi serta daur hidup pisang relatifpendek sehingga menjadi bahan bakualternatif dalam pembuatan kertas. Pelepahbatang pisang mengandung lignin rendah(5%) dan kadar selulosa yang tinggi (63-64%). Selama ini, banyak penelitian tentangpembuatan kertas, seperti yang telahdilakukan oleh Rosliadi dan Anggraini(2009) dengan menggunakan pisang ambon.Hasil penelitiannya menyebutkan bahwapenggunaan batang pisang saja tidak cukupuntuk menambah kekuatan fisik kertas dankertas karton yang dihasilkan berwarnagelap. Jenis pisang lain yang dapatdigunakan dalam pembuatan kertas adalahpisang abaka. Serat abaka dapatmenghasilkan kertas istimewa dengankekuatan dan daya simpan yang tinggi.Kandungan serat pelepah pisang abakarelatif panjang sekitar 4,29 mm. Serat yangpanjang akan menghasilkan kertas dengankekuatan sobek tinggi karena ikatan antar-serat lebih banyak. Batang pisang abakajuga mempunyai kadar lignin yang rendahsehingga memberikan keuntungan secaraekonomis (Rozzaq, 2013). Penelitian olehPrabawati dan Wijaya (2008) denganmemanfaatkan sekam padi dan pelepahpohon pisang menghasilkan kertas berwarnagelap dan hanya dapat digunakan sebagaikertas seni.

Sumber selulosa alternatif lainnyaadalah selulosa mikrobial. Selulosamikrobial adalah selulosa yang diperolehdari fermentasi aerobik mikroba dariberbagai spesies Acetobacter (Erythrina,2011). Menurut Syamsu dkk. (2012),selulosa mikrobial memiliki beberapakelebihan yaitu memiliki kemurnian dari zatkimia (lignin, hemiselulosa), memilikikandungan selulosa yang cukup tinggi,dapat diproduksi dalam waktu relatifsingkat serta selulosa yang dihasilkan sudahdalam bentuk lembaran (Suparto dkk.,2012). Penelitian oleh Permana (2013)

menghasilkan kertas berbahan baku selulosamikrobial dari limbah air kelapa yanghampir menyerupai kertas kalkir. Namun,karakteristik kertas karkil yang dihasilkanmasih belum memenuhi standar kertassecara komersil. Hasil penelitian pembuatankertas dengan menggunakan selulosamikrobial saja memiliki indeks tarik yanglebih kecil dari kertas yang terbuat dari seratkayu.

Syamsu dkk. (2012) mengatakankertas dapat dibuat dari selulosa mikrobialyang dicampurkan dengan selulosa kayudan ditambahkan bahan aditif agar kertaslebih padat keras, licin, dan mulus.Penambahan zat aditif dalam pembuatankertas bertujuan untuk memperbaiki sifatfisik kertas (indeks tarik dan gramatur)(Sinuhaji, 2008), memperkuat ikatan antarserat, serta mengawetkan kertas (Suciptodkk., 2009). Penambahan zat aditif jugabertujuan untuk memperbaiki penampakankertas seperti penelitian yang telahdilakukan oleh Syamsu dkk. (2014).

Penelitian ini bertujuan untukmemperbaiki komposisi campuran antaraselulosa mikrobial, serat kayu dan aditifyang tepat untuk menghasilkan kertas yangmemiliki sifat fisik yang baik. Bahan aditifyang dapat ditambahkan berupa kaolin yangberfungsi sebagai pengisi (filler) dantapioka berfungsi sebagai sizing agent danperekat. Fungsi bahan pengisi (filler) yaitumemperbaiki permukaan kerataan kertas,mengatur berat dasar kertas yang akandibuat, memperbaiki sifat daya cetak,menambah derajat putih kertas,meningkatkan opasitas cetak, mengurangidaya tembus tinta, mempermudah kertasmenerima tinta. Fungsi bahan perekat(sizing) yaitu membuat kertas lebih tahanair, menambah kekutan kertas danmenambah daya lipat.

2. METODOLOGI

2.1 Bahan dan Alat

Bahan utama yang diperlukan dalampenelitian ini adalah lembaran nata de coco

Fitriani, dkk. Kajian Penambahan Selulosa ...

55

dan pelepah batang pisang abaka. Bahanlain yang digunakan adalah larutan natriumhidroksida (NaOH), hidrogen peroksida(H2O2), tapioka, kaolin, alum dan aquades.Alat yang digunakan pada penelitian iniadalah autoclave dan pencetak kertas.

2.2 Metode

2.2.1 Purifikasi selulosa mikrobial nata decoco

Pulp nata de coco dimurnikan terlebihdahulu dengan pemasakan selama 20 menitmenggunakan campuran larutan NaOH 1%dan larutan H₂O₂ 2% dengan perbandingan1:1 pada suhu 70⁰C. Setelah itu, nata decoco disaring dan dicuci untukmenghilangkan larutan NaOH 1% danH₂O₂ 2%. Purifikasi ini bertujuan untukmelarutkan polimer berantai pendek danmempertahankan polimer selulosa berantaipanjang.

2.2.2 Pemasakan pulp pelepah batangpisang abaka

Pelepah pisang diberi perlakuanpendahuluan. Serat yang diperolehdikeringkan dan dipotong berukuran 2-3cm. Dilakukan pemasakan pelepah pisangdengan menggunakan larutan NaOH 0,5%(perbandingan 1:30 b/v) selama 1 jam 20menit dengan suhu 121°C. Pulp pelepahpisang diangkat dan disaring kemudiandicuci. Pencucian pertama dilakukan sampaibersih untuk menghilangkan lignin danlarutan NaOH pada pulp. Selanjutnya prosespemasakan pulp dengan larutan H₂O₂ 2%(b/v) selama 1 jam dengan suhu 70⁰C. Pulpkemudian diangkat dan disaring. Pencuciankedua dilakukan sampai bersih untukmenghilangkan H₂O₂ dan lignin yangtertinggal pada pulp.

2.2.3 Kombinasi pulp selulosa mikrobialnata de coco dan pelepah batangpisang abaka

Sejumlah bobot dari kedua pulpdiambil sebagai sampel untuk ditentukan

kadar airnya, rendemen, dan kadar selulosa.Kertas dibuat dengan menggunakankombinasi pulp selulosa mikrobial nata decoco dan pulp pelepah batang pisang abakadengan variasi sesuai dengan rancanganpenelitian.

2.2.4 Pembentukan lembaran kertas

Pembentukan lembaran diawalidengan penimbangan pulp campuranselulosa mikrobial nata de coco denganpulp pelepah batang pisang abaka sesuaidengan rancangan penelitian. Kemudiandiberi penambahan alum 2% danpenambahan zat aditif sesuai kombinasiperlakuan pada rancangan penelitian.Campuran tersebut dihomogenisasikan.Setelah itu, dicetak dan dikeringkansehingga diperoleh lembaran kertas.

3. HASIL DAN PEMBAHASAN

3.1 Gramatur

Gramatur adalah massa lembarankertas dibagi luasnya dalam satuan g/m2.Penentuan gramatur kertas akan sangatberguna untuk menentukan kekuatan fisikkertas (Syamsu dkk., 2012). Gramaturkertas hasil penelitian dapat dilihat padaGambar 1.

Pada Gambar 1 dapat dilihat bahwabertambahnya ukuran gramatur kertasseiring dengan semakin besarnya komposisipulp pelepah pisang abaka yang digunakan.Ukuran gramatur kertas sangat bergantungpada berat lembaran kertas. Berat lembarankertas ini dipengaruhi oleh jumlah dan jenispulp yang diberikan. Syaichu (2010) didalam Suparto (2012), menyatakan bahwanaik turunnya nilai gramatur sangatdipengaruhi oleh banyak sedikitnyakandungan serat yang diberikan. Semakinbanyak kandungan serat yang diberikan,maka nilai gramatur akan semakin tinggi,demikian sebaliknya. Pulp pelepah pisangmemiliki kandungan serat yang lebihbanyak dari pada kandungan serat pulp nata.


56

Gambar 1. Pengaruh komposisi pulp nata de coco dengan pelepah batang pisang abaka danpenambahan zat aditif terhadap gramatur kertas

Pemasakan pelepah batang pisangdengan proses alkaline perokside pulpingmenyebabkan lignin yang menggangguikatan H terputus sehingga membentukikatan antar serat yang lebih danmeningkatkan kepadatan hand sheet(Ghazali dkk., 2014). Berbeda halnyadengan pulp nata de coco yang hanyadimurnikan menggunakan H₂O₂ agarukuran seratnya lebih merata. Penambahanpulp nata de coco membuat gramatur kertassemakin kecil. Besar kecilnya nilai gramaturkertas mempengaruhi kekuatan fisik kertas.Gramatur kertas tinggi memberikankekuatan fisik kertas yang baik.

Gramatur kertas juga dipengaruhi olehzat aditif yang digunakan. Semakin banyakbahan aditif yang diberikan pada kertasmaka semakin besar pula gramatur kertastersebut. Suparto dkk., (2012) menyatakanbahwa bahan bahan aditif dapat berfungsisebagai bahan pengisi yang mampumemberikan rekatan yang kuat dan apabiladikeringkan maka akan memberikan massajenis terhadap bahan. Semakin besar bahanpengisi yang dimasukkan padapencampuran suatu bahan maka akansemakin meningkat berat bahan tersebut.Penambahan tapioka cenderungmeningkatkan gramatur kertas karenameningkatkan daya ikatan antar serat.Kaolin sebagai bahan anorganik yangberikatan pada permukaan serat selulosamikrobial dapat menambah berat lembarankertas yang terbentuk (Syamsu dkk., 2012).

Tapioka mempunyai sifat pendispersi yangbaik sehingga membantu memperbaikiformasi lembaran (Ribowo, 2013).Gramatur kertas dengan penambahan kaolindapat membuat lembaran kertas lebih tebal.Sedangkan kertas yang terbentuk denganpenambahan tapioka membuat gramaturnyalebih halus karena bersifat sebagaipendispersi yang baik dalam pembentukanlemabaran kertas.

3.2 Ketebalan

Ketebalan kertas dinyatakan dalamsatuan millimeter (mm) Ketebalanmempengaruhi setiap sifat fisik, optik danelektrik kertas. Ketebalan kertas hasilpenelitian lebih rendah daripada kertas yangdijual dipasaran. Perbedaan ketebalan kertasini disebabkan adanya pengaruh komposisiyaitu komposisi pulp pelepah pisang denganpulp nata de coco dan penambahan zataditif. Ketebalan kertas hasil penelitiandapat dilihat pada Gambar 2.

Gambar 2 menunjukkan komposisipulp nata de coco dengan pulp pelepahbatang pisang abaka memberikan pengaruhterhadap ketebalan lembaran kertas.Semakin besar jumlah rasio komposisi pulppelepah batang pisang dengan pulp nata decoco maka nilai ketebalan kertas semakinmeningkat, demikian sebaliknya. Seratpelepah batang pisang dan serat nata decoco memiliki nilai kandungan serat yangberbeda.


57

Ketebalan kertas juga dipengaruhioleh sifat fisik bahan baku. Kertas yangbanyak mengandung komposisi pulppelepah pisang lebih tebal daripada kertasyang banyak mengandung komposisi pulpnata de coco. Ketebalan serat pelepahpisang adalah sebesar 5-10 cm danketebalan serat nata de coco hanya sekitar1-1,5 cm. Semakin banyak kandunganselulosanya maka akan semakin besarketebalan kertas (Suparto dkk., 2012).Ukuran serat selulosa mikrobial lebih kecil0,1 sampai 0,001 dari ukuran serat selulosakayu. Perbedaan ukuran serat selulosamikrobial dan selulosa kayu jugamenentukan ketebalan kertas. Semakin kecilukuran seratnya maka kertas yang terbentuksemakin tipis, demikian sebaliknya.

Gambar 2 menunjukkan bahwa nilaiketebalan juga dipengaruhi komposisi bahanaditif yang digunakan. Bahan aditif yangdigunakan berbentuk padatan yang memilikiketabelan. Suparto dkk., (2012) menyatakankegunaan bahan aditif selain merekatkanjuga mampu mempertebal suatu bahan biladigunakan dalam kondisi. Jumlah kaolinyang baik digunakan dalam pembuatankertas cetak yaitu sebesar 15%. Sedangkanjumlah tapioka yang baik digunakan dalampembuatan kertas cetak adalah 5%. Kaolinmerupakan bahan pengisi (filler agent) yangdapat meningkatkan mutu kertas dalam halmemperbaiki kerataan permukaan kertasdan mengatur berat kertas yang akan dicetak(Ribowo, 2013). Sedangkan tapioka

merupakan bahan perekat (sizing agent)yang berfungsi untuk merekatkan bahanpengisi dengan serat sehingga terjadi jalinanyang kompak dan kuat (Erythrina, 2011).

3.3 Kadar Air

Kadar air adalah perbedaan antaraberat bahan sebelum dan sesudah dilakukanpengeringan. Kadar air di dalam suatubahan menunjukkan berapa besar komposisiair yang terdapat dalam bahan tersebut.Kandungan kadar air yang terdapat di dalamkertas cetak berdasarkan SNI 7274-2008minimal 4,5-6%. Nilai kadar air kertas multiguna berdasarkan SNI 6601-2011 adalahsebesar 3,5-5,5%. Kadar air tertinggi kertashasil penelitian (9%) memenuhi syaratkertas medium berdasarkan SNI 14-0094-2006 6-9% (Syamsu dkk., 2012).

Pelepah batang pisang memiliki selgabus yang bersifat mudah menyerap airsehingga kadar air kertas yang mengandungbanyak pulp pelepah pisang cenderungtinggi. Berbeda halnya dengan pulp natayang memiliki rongga antar serat yang rapatsehingga jumlah gugus OH yang aktifsemakin sedikit akibatnya kadar air kertasmenjadi rendah (Syamsu dkk., 2012).

Rongga serat yang rapatmenyebabkan gugus OH yang aktif sedikitkarena kerapatan antar serat menyebabkangugus OH sulit untuk melewati lapisan yangrapat.

Gambar 2. Pengaruh komposisi pulp nata de coco dengan pelepah batang pisang abaka danpenambahan zat aditif terhadap gramatur kertas


58

Gambar 3. Pengaruh komposisi pulp nata de coco dengan pelepah batang pisang abaka danpenambahan zat aditif terhadap kadar air kertas

Gambar 3 menunjukkan bahwakomposisi pulp nata de coco dan pulppelepah pisang yang baik untuk pembuatankertas adalah dengan rasio 25:75. PadaGambar 3 juga menjelaskan bahwapenambahan bahan aditif membuat kadar airkertas semakin rendah. Hal ini disebabkankarena bahan aditif (tapioka dan kaolin)akan mengisi celah kosong antar serat yangterbentuk pada kertas sehingga memperkecilmasuknya air kedalam celah-celah seratkertas tersebut. Tapioka yang ditambahkanberfungsi juga sebagai sizing agentsehingga dapat menghalangi akses terhadapgugus OH bebas pada selulosa mikrobialnata de coco. Gugus OH ini akan berikatandengan hydrogen membentuk air (Syamsudkk., 2012).

4. KESIMPULAN

Dari hasil penelitian di atas dapatditarik beberapa kesimpulan, yaitu:1. Semakin besar komposisi pulp pelepah

batang pisang dan semakin banyakbahan aditif yang digunakan dapatmeningkatkan nilai gramatur, ketebalandan kadar air kertas yang dihasilkan.

2. Penambahan sedikit pulp selulosamicrobial ke dalam pulp pelepah batangpisang abaka dapat meningkatkansifat fisik kertas seperti gramatur157,13 gr/m², ketebalan 0,0058 mm,kadar air 4,48%.

3. Campuran pulp pelepah batang pisangdan pulp nata de coco dapatmensubtitusi pulp kayu dalampembuatan kertas.

4. Campuran pulp pelepah batang pisangabaka dengan pulp selulosa mikrobialnata de coco dapat digunakan sebagaisumber selulosa alternatif dalampembuatan kertas.

5. SARAN

Diperlukan studi lebih lanjut denganmenggunakan serat pisang abakamenggunakan teknik pemasakan alkalineperokside pulping. Perlu dilakukanpenggunaan jenis perekat lain seperti CMC.CMC merupakan perekat luar yangdiberikan setelah lembaran kertas terbentuksehingga dapat menghasilkan kertas denganpermukaan kelicinan yang tinggi. Berbedadengan tapioka yang berupakan perekatdalam yang diberikan pada saat prosespembuatan pulp (sebelum pembentukanlembaran kertas). Perlu penelitian lanjutandengan menambahkan minyak atsiri agarpermukaan kertas lebih lembut.

DAFTAR PUSTAKA

Erythrina, S. 2011. Kajian Penggunaan SelulosaMikrobial Sebagai Pensubstitusi SelulosaKayu dalam Pembuatan Kertas. SkripsiDepartemen Teknologi Industri Pertanian,Fakultas Teknologi Pertanian, InstitutPertanian Bogor. Bogor.


59

Ghazali, A., FAT, O., Zakaria, L., Rosli, WD.2014. Pulpability of SAP StainedVascular Bundles of ElaiesGuinensisfrond (OPFB) for Paperproduction. University Sains Malaysia.Malaysia.

Permana, M.S. 2013. Pembuatan Kertas Kalkirdari Selulosa Mikrobial melaluiPemanfaatan Limbah Air Kelapa. JurusanTeknologi Hasil Pertanian,Universitas Syiah Kuala. Banda Aceh.

Prabawati, S. Y dan Wijaya, A.G. 2008.Pemanfaatan Sekam Padi dan PelepahPohon Pisang sebagai Bahan AlternatifPembuat Kertas Berkualitas. Aplikasia,Jurnal Aplikasi llmu-ilmu Agama. 9(1):44-56.

Ribowo, C.A. 2013. Laporan Praktek KerjaPabrik PT. Ekamas Fortuna MalangJawa Timur. Akademi Teknologi Pulpdan Kertas, Bandung.

Rosliadi, H., Anggraini. 2009. Pembuatan danKualitas Karton dari Campuran PulpTandan Kosong Kelapa Sawit danLimbah Padat Organik Industri Pulp.Pusat Penelitian dan Pengembangan HasilHutan, Bogor.

Rozzaq, R.M.N.A. 2013. Isolasi Nanoselulosadari Biomassa Batang PisangMenggunakan Cairan Ionik cis-Oleil-Imidazolinium Asetat. UniversitasPendidikan Indonesia, Jakarta.

Sinuhaji, F. 2008. Pemanfaatan Limbah PadatPulp (Sludge) Dengan Serat PelepahBatang Pisang menjadi Tatakan Telur.Jurnal Penelitian MIPA. 2(1).

Sucipto, Wijana, Wahyuningtyas, E. 2009.Optimasi Penggunaan Naoh dan Tapiokapada Produksi Kertas Seni dari PelepahPisang. Jurnal Teknologi Pertanian. 10(1): 46 – 53.

Suparto, R., Kumalaningsih, S., dan Febrianto, A.2012. Pemanfaatan Nata de CocoSebagai Bahan Pendukung dalamPembuatan Kertas Manila (KajianKonsentrasi Nata de Coco danKonsentrasi Perekat). Jurusan TeknologiIndustri Pertanian, Fakultas TeknologiPertanian, Universitas Brawijaya. Malang.

Syamsu, K., Puspitasari, R., Roliadi, H. 2012.Penggunaan Selulosa Mikrobial dariNata De Cassava dan Sabut KelapaSebagai Pensubtitusi Selulosa Kayudalam Pembuatan Kertas. E-JurnalAgroindustri Indonesia. 1(2): 118-124.

Syamsu, K., Haditjaroko, L., Pradikta, G.I.,Roliadi, H. 2014. Campuran Pulp TandanKosong Kelapa Sawit dan SelulosaMikrobial Nata de Cassava dalamPembuatan Kertas. Jurnal Ilmu PertanianIndonesia (JIPI). 19(1): 14-21.


60

ANALISIS ENERGI DAN MUTU PRODUK PADA PROSES PEMASAKANBUBUR KEDELAI DI INDUSTRI KECIL MENENGAH TAHU(Analysis of Energy and Product Quality in Soy Slurry Cooking in Small andMedium Enterprises of Tofu)

Nok Afifah*, dan NovrinaldiPusat Pengembangan Teknologi Tepat Guna (Pusbang TTG-LIPI), Jl.K.S.Tubun, No. 5 Subang, Jawa Barat -Indonesia*Email: [email protected]

Riwayat Perlakuan Artikel:Diterima : 21 Maret 2016 Revisi : 16 Mei 2016 Disetujui: 25 Mei 2016

ABSTRAK. Industri tahu merupakan salah satu industri yang menggunakan tungku pemasak berbahanbakar LPG (Liquid Petroleum Gas) atau biomassa. Jenis bahan bakar, bentuk dan bahan tungkumerupakan salah satu faktor yang mempengaruhi performansi tungku pemanas. Proses pemasakan inidapat mempengaruhi rendeman dan kualitas tahu yang dihasilkan. Penelitian ini bertujuan untukmembandingkan kebutuhan energi dan mutu produk pada proses pemasakan bubur kedelai pada tigaindustri kecil menengah tahu yang menggunakan bahan bakar berbeda (LPG, kayu bakar, dan sekampadi). Penelitian ini dilakukan dengan pengamatan dan pengukuran langsung di lapangan denganmengikuti tahapan proses pembuatan tahu sesuai prosedur yang biasa dilakukan industri tahu. Parameterpengukuran meliputi massa (berat) bahan, temperatur bahan, dan waktu pemasakan. Selanjutnya bijikedelai dan bubur kedelai hasil pemasakan dianalisis kadar air, abu, protein dan lemaknya. Pemasakanbubur kedelai dengan bahan bakar LPG menghasilkan konsumsi bahan bakar spesifik dan waktupemasakan paling rendah sebesar 10,83 g per kg bubur kedelai dan waktu 0,17 menit per kg buburkedelai. Namun biaya energi dengan bahan bakar LPG paling tinggi, hampir mencapai 2 kali biayaenergi kayu bakar dan sekam. Secara ekonomi, sekam padi merupakan bahan bakar yang paling efisien.Penambahan air selama proses pemasakan menghasilkan bubur kedelai dengan kandungan air berkisarpada 91%-96%. Kandungan abu dan lemak tidak terlalu berkurang selama proses pemasakan buburkedelai, namun kandungan protein mengalami penurunan berturut-turut sebesar 13%, 26% dan 32%pada penggunaan bahan bakar LPG, kayu bakar, dan sekam. Mutu bubur kedelai optimum diperolehdengan pemasakan menggunakan LPG.

Kata kunci: Bubur kedelai, energi, mutu, pemasakan, tahu.

ABSTRACT. Tofu is one of the small scale industries that use stoves with LPG or biomass as fuel. Thetypes of fuel, shapes and materials of stove are some factors that affect to the performance of the stove.The cooking process influence yield and the quality of the tofu. This study aimed to compare the energyrequirements and product quality of soy slurry cooking process in three small and medium enterprises oftofu which used different fuels (LPG, firewood and rice husk). This research was conducted with theobservations and direct measurements in the field by following the steps in the tofu production accordingto their usual procedures. Measurement parameters included the mass (weight) of material, the materialtemperature and cooking time. Furthermore, soybeans and soy slurry resulted from cooking process wereanalyzed in term moisture, ash, protein and fat. Soy slurry which cooked by LPG produced minimumspecific fuel consumption of 10.83 g per kg of soy slurry and minimum cooking time of 0.17 minute per kgof soy slurry. However, energy cost of LPG fuel was the highest, nearly 2 times the energy cost offirewood and rice husk. Economically, rice husk was the most efficient fuel. The addition of water duringthe cooking process produced soy slurry with water content in the range 91% -96%. Ash and fat contentwere not too reduced during cooking process, but the protein content decreased respectively by 13%, 26%and 32% in the use of LPG fuel, firewood, and rice husk. The optimum quality of soy slurry was obtainedby cooking using LPG.

Keywords: Soy slurry, energy, quality, cooking, tofu.

Nok Afifah, dan Novrinaldi Analisis Energi dan ...

61

1. PENDAHULUAN

Kebutuhan energi di Indonesiasemakin meningkat dan berbanding terbalikdengan ketersediaan dan produksi energi itusendiri. Pokok permasalahannya adalahsemakin minimnya bahan bakar fosilsebagai sumber energi utama saat ini. Selainitu, pemerintah Indonesia juga melakukankonversi energi dari minyak tanah ke gaspada tahun 2006. Penurunan ketersediaanpasokan dan kenaikan harga minyak tanahmengakibatkan banyak rumah tangga,terutama di daerah pedesaan dimana LPGterlalu mahal atau tidak dapat diakses,beralih ke kayu bakar (GERES, 2009).Demikian halnya dengan industri kecilmenengah (IKM) makanan minuman jugaberalih menggunakan bahan bakar yanglebih murah seperti gas, kayu bakar hinggaserbuk gergajian yang merupakan energiterbarukan (Sylviani dkk., 2013).

Menurut IEA (2011) pada tahun 2009terdapat 2,7 miliar penduduk tidak memilikiakses terhadap energi memasak bersihterutama di daerah pedesaan sub-SaharaAfrika dan negara berkembang di Asia.Survei sosial ekonomi nasional oleh BPS(2015) menunjukkan bahwa pada tahun2013 sekitar 58% rumah tangga diIndonesia mengandalkan LPG sebagaibahan bakar utama memasak, 32%bergantung pada kayu bakar, dan sisanyamenggunakan minyak tanah dan sumberdaya lain termasuk listrik, arang, biomassalainnya dan biogas.

Pemilihan jenis bahan bakar untukmemasak umumnya ditentukan olehketerjangkauan bahan bakar, ketersediaan,aksesibilitas, dan penerimaan budaya(GERES, 2009). Bhattacharyya (2013)mengungkapkan bahwa penggunaan energiuntuk memasak di negara berkembangdidominasi oleh bahan bakar padat.Penggunaan kayu bakar untuk memasak,selain karena murah dan mudah untukdidapat, juga karena kebiasaaan turuntemurun. Permasalahan berlipat saat asaphasil pembakaran dengan kayu bakarmemenuhi dapur yang tidak dilengkapi

dengan sistem ventilasi yang baik.Akhirnya, penyakit Saluran PernapasanAkut kerap mendominasi kesehatanmasyarakat, terutama ibu dan anak. DalamLaporan Global Burden of Disease terbarumemperlihatkan sekitar 3,5 juta kematianprematur per tahun disebabkan oleh polusiudara rumah tangga (Lim dkk, 2012).

Setiap jenis bahan bakar memilikispesifikasi yang berbeda-beda, bergantungpada komposisi penyusun bahan bakar. LPGmerupakan salah satu hasil produksidestilasi minyak bumi atau prosespemisahan gas alam. Energi biomassatermasuk kayu bakar dan sekam padi masihmerupakan sumber energi dominan bagimasyarakat pedesaan yang pada umumnyaberpenghasilan rendah. Diperkirakan 50%penduduk Indonesia menggunakan kayubakar sebagai sumber energi dengan tingkatkonsumsi 1,2 m3/orang/tahun (Alimah,2010). Sekam adalah bagian luar padi yangtidak ditumbuk dan juga merupakan hasilsampingan dari penggilingan beras. Padasaat ini, potensi ketersediaan limbah sekamdari 60.000 unit penggilingan padi yang adadi Indonesia adalah sekitar 1.150 metriktonsekam per bulan (Maulana, 2009). Gas LPGmempunyai nilai kalor paling besardibanding kayu bakar dan sekam. Nilaikalor gas LPG sebesar 11.264,61 kkal/kgsedangkan kayu dan sekam berturut-turutsebesar 4.033,78 kkal/kg dan 3300 kkal/kg(Nawafi, 2010; Taufan dkk, 2013).

Aplikasi tungku tradisional berbahanbakar biomassa masih banyak digunakandalam industri kecil menengah, sepertidalam industri tahu, garam dan gula aren(Taufan dkk, 2013). Performansi suatutungku pemanas dipengaruhi oleh beberapafaktor seperti jenis bahan bakar, sistemaliran udara pembakaran untuk mensuplaioksigen bagi pembakaran, serta bentuk danbahan tungku (Ahmad dkk, 2011). Jenisbahan bakar yang digunakan dapat berupagas, cair, dan padat. Industri KecilMenengah (IKM) tahu merupakan salahsatu yang menggunakan tungku pemanasberbahan bakar LPG dan biomassa seperti


62

serbuk gergaji, kayu bakar, dan sekam(Slyviani dkk, 2013).

Menurut SNI 01-3142-1998, tahuadalah suatu produk makanan berupapadatan lunak yang dibuat melalui prosespengolahan kedelai dengan carapengendapan protein, dengan atau tanpapenambahan bahan lain yang diijinkan(BSN, 1998). Rendemen dan kualitas tahudipengaruhi oleh bahan baku kedelai,metode atau proses pengolahan, serta jenisdan konsentrasi koagulan. Faktor prosespengolahan diantaranya kecepatanpemanasan, kecepatan pengadukan, waktudan suhu untuk koagulasi, serta waktu danberat penekanan (Noh dkk, 2005).

Pemasakan bubur kedelai padapembuatan tahu dimaksudkan untukmenginaktifasi trypsin inhibitor(penghambat trypsin), meningkatkan nilaigizi dan kualitas kedelai, mengurangi rasamint dan bau langu pada susu kedelai,menambah keawetan produk akhir danmerubah sifat protein kacang kedelaisehingga mudah dikoagulasikan (Shurtleffdan Aoyagi, 2001). Proses pemasakan jugadimaksudkan untuk meningkatkan prosesekstraksi protein kedelai denganmenggunakan air sebagai zatpendispersinya. Ekstraksi tersebut termasukekstraksi padat cair (leaching), membentukdua fasa seimbang yaitu fasa rafinat berupaampas dengan sedikit kandungan proteindan fase ekstrak yang kaya akan solvent danprotein. Pemisahan antara air denganprotein pada fasa ekstrak dapat dilakukandengan penambahan koagulan. Beberapavariabel yang mempengaruhi prosesekstraksi protein kedelai, diantaranya lamapemasakan kedelai dan temperaturpemasakan bubur kedelai (Saputri danSyarifa, 2009).

Penelitian ini bertujuan untukmembandingkan kebutuhan energi dan mutuproduk pada proses pemasakan buburkedelai pada tiga industri kecil menengahtahu yang menggunakan bahan bakarberbeda yaitu LPG, kayu bakar, dan sekampadi.

2. METODOLOGI

Penelitian ini dilaksanakan pada tigaIKM tahu di Kabupaten Subang danSumedang Provinsi Jawa Barat, denganpertimbangan ketiga IKM menggunakanbahan bakar yang berbeda, yaitu IKM ‘S’menggunakana gas LPG, IKM ‘H’menggunakan kayu bakar dan IKM ‘E’menggunakan sekam.

Bahan yang digunakan dalampenelitian ini berupa biji kedelai imporsedangkan peralatan yang digunakan antaralain timbangan digital, termometer raksa,infra red thermometer, termokopel,stopwatch, dan gelas ukur plastik.

Data dikumpulkan denganpengamatan dan pengukuran langsung dilapangan dengan mengikuti tahapan prosespembuatan tahu sesuai prosedur yang biasadilakukan IKM. Pengukuran dilakukandengan menimbang semua bahan proses(biji kedelai, air, bubur kedelai) dan bahanbakar yang digunakan, mengukurtemperatur bahan (air, bubur kedelai) dantemperatur ruang tungku, dan mencatatwaktu yang diperlukan pada tahapan prosestersebut. Pengukuran dilakukan dengan tigakali ulangan. Parameter pengukuranmeliputi massa (berat) kedelai danolahannya, air proses dan bahan bakar,temperatur bahan, dan waktu prosespemasakan. Biji kedelai dan bubur kedelaihasil pemasakan dianalisis kadar air, abu,protein dan lemak mengacu pada SNI 01-2891-1992 (BSN, 1992). Energi yangdigunakan dan konsumsi bahan bakarspesifik pada proses pemasakan dihitungdengan menggunakan persamaan 1 dan 2(Vaccari dkk, 2012).

.......................... (1)

.......................... (2)

denganQT : energi yang digunakanmbb : massa bahan bakar (kg)NCV : nilai kalor bahan bakar (MJ/kg)Ms : konsumsi bahan bakar spesifik (kgbahan bakar/kg bahan makanan)mbk : massa bahan makanan (kg)


63

Analisis data dilakukan melalui prosestabulasi data dan dibahas secara deskriptifkuantitatif dan kualitatif.


Proses pembuatan tahu diawali denganpenggilingan biji kedelai menghasilkanbubur kedelai. Tahapan berikutnya adalahperebusan atau pemasakan bubur kedelai.Pemasakan dimulai dengan pemanasansejumlah air hingga air cukup hangat(temperatur berkisar 60- 70oC) pada ketelpemasakan. Selanjutnya ditambahkan buburkedelai hasil penggilingan dan dimasakhingga mendidih. Pada saat bubur kedelaimendidih, volume bubur kedelai meningkathingga memenuhi kapasitas total ketelpemasakan. Kemudian sejumlah airditambahkan dan proses pemasakandilanjutkan sampai bubur kedelai kembalimendidih. Pemasakan bubur kedelaidianggap selesai apabila bubur kedelai telahmendidih tiga kali. Kondisi operasi tiapIKM diperlihatkan pada Tabel 1.

Penggunaan jumlah air dalampemasakan perlu diperhatikan, dimana airyang terlalu sedikit akan menyebabkan sari

kedelai yang terekstrak sedikit. Sedangkanbila air yang digunakan terlalu banyak akanmembuat energi dan waktu untuk ekstraksisari kedelai semakin besar. Perbandinganberat kedelai kering dan air yang baikadalah sebesar 1 : 10 (Shurtleff dan Aoyagi,2001). Ketiga IKM tahu mempunyai standarsendiri dalam menambahkan air untukmengekstrak biji kedelai sesuai pengetahuanturun-temurun. Berdasarkan Tabel 1,terlihat bahwa jumlah air per kg biji kedelaiyang digunakan IKM ‘S’ tertinggi yaitusebesar 24 kali jumlah biji kedelaisedangkan IKM ‘H’ dan IKM ‘E’ hanyamenggunakan air sebanyak 14 kalinya.

Pemasakan dimana sejumlah energipanas ditambahkan, dimaksudkan sebagaitenaga pemisah atau ESA (EnergySeparating Agent) pada waktu ekstraksiprotein. Ketiga IKM masih menerapkanmetode pemasakan konvensional, buburkedelai dimasak dengan cara pemasakanlangsung di atas tungku. Tungku dirancangsedemikan rupa untuk tempat memasakbubur, memasukkan bahan bakar, lubangventilasi dan lubang untuk cerobong asap.Deskripsi tungku disajikan pada Gambar 1dan 2.

Tabel 1. Kondisi operasi pemasakan bubur kedelai

Uraian SatuanIKM

S (LPG) H (kayu) E (sekam)Biji kedelai Kg 5,5 5 8

Penambahan air proses L 133 72 114

Bubur kedelai yang diproses Kg 139 77 122

Temperatur pemasakan oC 96-100 80-97 90-95

Waktu pemasakan Menit 24 23 50

Gambar 1. Tungku pemasakan bubur kedelai tipe tunggal

T2

T1


64

Gambar 2. Tungku pemasakan bubur kedelai tipe ganda

IKM ‘H’ menggunakan tungku tipetunggal artinya satu tungku terdiri dari satulubang pemasukan bahan bakar dan satutungku masak. Tungku ini juga dilengkapichimney untuk menyalurkan asap sisapembakaran kayu ke luar ruangan sekaligussebagai saluran aliran udara. Permasalahanpada tungku ini adalah masih banyaknyapanas yang tidak termanfaatkan/terbuangdari lubang chimney (Gambar 1 T2`) danjuga pada lubang pemasukan bahan bakarkayu (Gambar 1 T1). Temperatur udararata-rata selama proses pemasakan padachimney pada titik 50 cm dari atas tungku(T2) sebesar 367oC dan pada pada lubangpemasukan bahan bakar (T1) sebesar 199oC.Panas yang terbuang melalui chimneytersebut masih dapat digunakan untukmemanaskan/menghangatkan air. Airhangat ini dapat dimanfaatkan untuk airtambahan selama pemasakan sehinggawaktu pemasakan bisa lebih pendek.

Tungku tipe ganda seperti terlihatpada Gambar 2 diaplikasikan oleh IKM ‘S’dan IKM ‘E’. Tungku tersebut merupakantungku dengan sistem pemasakan langsungyang terbuat dari tembok bata. Bakpemasakan berupa wajan yang diletakkanpada tungku tembok. Tungku terdiri daritungku utama (pemasakan bubur kedelai)dan tungku penghangat air. Tungku utamamendapatkan panas langsung daripembakaran bahan bakar. Tungkupenghangat air berada di samping tungku

utama (bagian depan adalah bagian yangterdapat lubang pengapian), dimana terdapatsaluran untuk mengalirkan sisa panas daritungku utama (ruang bakar).

Tungku pemasakan bubur kedelaiyang digunakan IKM ‘E’ dilengkapi dengancerobong asap (chimney) ke luar ruangproduksi untuk mengalirkan sisa panas danasap hasil pembakaran sekam. Tidakdemikian dengan tungku IKM ‘S’ yangmenggunakan LPG, lubang pengeluaranpanas berada pada bagian atas tungku. Studioleh Taufan, dkk (2013) memperlihatkanbahwa pemanfaatan panas buang sebelumkeluar dari exhaust mampu menghangatkan30 liter air dari temperatur 30oC sampai54oC atau setara 720 kkal energi panas.Pemanfaatan panas ini juga mampumenurunkan suhu di saluran buang secarasignifikan dari 367oC (tungku tipe tunggal)menjadi 83 oC (tungku tipe ganda).

Kapasitas produksi tiap batchproduksi IKM ‘S’, ‘H’, dan ‘E’ sesuai Tabel1 masing-masing sebesar 5,5 kg, 5 kg, dan 8kg biji kedelai. Konsumsi bahan bakar gas,kayu, dan sekam selama proses pemasakanbubur kedelai berturut-turut sebesar 1,5 kg,6,3 kg, dan 12 kg. Dengan menggunakanPersamaan 1, diperoleh bahwa energi yangdibutuhkan untuk memasak bubur kedelaiIKM ‘S’, ‘H’, dan ‘E’ berturut-turut sebesar16.897 kkal, 25.413 kkal, dan 39.600 kkal.Proses ekstraksi dan denaturasi proteinkedelai (pemasakan) merupakan tahapan


65

proses yang mengkonsumsi energi bahanbakar tertinggi. Pembuatan 1 kg tahu-koridari 2,2 kg kedelai mengkonsumai 2.556kkal energi bahan bakar per kg produkkering (Yano dkk, 1987). Penguranganjumlah air yang dipanaskan akan menjadiyang paling efektif dalam penghematanenergi bahan bakar. Jumlah bubur kedelaiyang dimasak ketiga IKM tidak sama,perbandingan konsumsi bahan bakarspesifik disajikan pada Gambar 3.

0

20

40

60

80

100

120

S (LPG) H (kayu) E (sekam)

Konsu

msi

bahan b

aka

rsp

esi

fik,

g/k

g

Gambar 3. Konsumsi bahan bakar spesifikpemasakan bubur kedelai tiap IKM tahu

Konsumsi bahan bakar spesifik IKM‘H’ dan ‘E’ yang menggunakan kayu dansekam lebih besar 7 dan 9 kali dibandingkanIKM ‘S’ yang menggunakan LPG. Hal inidisebabkan oleh nilai kalor masing-masingbahan bakar, juga karena desain tungkupemasaknya. Pada tungku pemasakandengan tipe tunggal, air perebus harusdipanaskan dari temperatur lingkungan(+ 28 oC) ke temperatur didihnya sebelumditambahkan bubur kedelai. Namun padatungku tipe ganda, air perebus bubur kedelaisudah mencapai temperatur kisaran40-50 oC. Hal ini tentu memberikankeuntungan penghematan kebutuhan bahanbakar dan waktu pemasakan.

Untuk membandingkan pengaruhpemakaian bahan bakar terhadap waktupemasakan bubur kedelai dan biaya bahanbakar digunakan istilah waktu pemasakanspesifik dan biaya energi spesifik. Waktupemasakan spesifik dinyatakan sebagaiwaktu yang dibutuhkan untuk memasak tiapkg bubur kedelai. Biaya energi spesifikdiartikan sebagai biaya yang harusdikeluarkan untuk mendapatkan bahan

bakar yang digunakan untuk memasak tiapkg bubur kedelai. Waktu pemasakanspesifik dan Biaya energi spesifik yangharus ditanggung IKM tahu disajikan padaTabel 2.

Tabel 2. Waktu pemasakan spesifik dan biayaenergi spesifik pemasakan bubur kedelai

IKMWaktu pemasakan

spesifik,menit/kg

Biaya energispesifik,Rp/kg

S (LPG) 0,17 65

H (kayu) 0,38 54

E (sekam) 0,41 39

Pemasakan bubur kedelai denganmenggunakan bahan bakar LPGmembutuhkan waktu paling singkat yaitu0,17 menit, sedangkan pemasakan berbahanbakar kayu dan sekam masing-masingmembutuhkan 0,38 menit dan 0,41 menitper kg bubur kedelai. Seperti halnyakonsumsi bahan bakar spesifik, lamanyapemasakan bubur juga berhubungan dengannilai kalor tiap bahan bakar dan desaintungku.

Berdasarkan Tabel 2 terlihat bahwabiaya energi dengan bahan bakar LPGterlihat paling tinggi dibandingkan kayu dansekam. Tingginya biaya tersebut karenaharga per kg LPG mencapai 10-15 kaliharga kayu dan sekam. Bagaimanapun,penggunaan bahan bakar LPG akanmemberikan keuntungan pada prosespemasakan yang lebih cepat, cukup mudahdigunakan, dapat dikontrol dan bersihkarena api biru yang dipancarkan selamaproses pembakaran (Barlin, 2012;Darmajana dkk, 2015). Konsekuensipenggunaan biomassa adalah terjadinyabeberapa masalah lingkungan, kesehatan,dan keselamatan. Penebangan kayu secarailegal berdampak pada kelestarian hutan.Pembakaran biomasa menghasilkancampuran kompleks polutan dalam bentukgas dan aerosol dengan masa tinggaltergantung pada ventilasi dalam ruangan(Singh dkk, 2014).

Protein merupakan komponen utamadari kedelai kering. Hasil analisa proksimat


66

menunjukkan bahwa biji kedelai yangdigunakan mengandung protein 38,19%,karbohidrat 29,79%, lemak 14,10%, air13,46%, dan abu 4,01%. Jumlah air ekstrak,jenis bahan penggumpal, temperatur danwaktu proses merupakan beberapa variabelyang berpengaruh dalam pembuatan tahu(Darmajana dkk, 2015). Minh (2014)menyatakan bahwa pemasakan padatemperatur 90oC dan waktu 15 menitmenghasilkan tahu dengan struktur(pembentukan gel) dan warna terbaik,demikian juga dari karakteristik sensorinya..Hasil analisa kimia bubur kedelai hasilpemasakan tiap IKM disajikan pada Tabel3.

Tabel 3. Hasil analisa kimia bubur kedelaimasak

IKMKadar

Air(%)

Abu(%)

Protein(%)

Lemak(%)

S 95,92 0,16 1,35 0,98

H 93,56 0,15 1,92 1,08

E 91,90 0,32 1,48 0,64

Penambahan air mencapai 14-24 kaliberat kedelai menghasilkan bubur kedelaidengan kadar air lebih dari 90%. Kadar abumenunjukkan sisa hasil pembakaran bahanorganik yang berhubungan dengankandungan mineralnya. Analisis neracamassa memperlihatkan komponen abu danlemak tidak terlalu berkurang karena keduakomponen ini tidak terurai pada pemanasansampai 100oC. Komponen protein padaketiga IKM mengalami penurunan karenapemanasan seperti terlihat pada Gambar 4.

05

101520253035

S (LPG) H (kayu) E (sekam)

Penu

runa

n pr

otei

n, %

Gambar 4. Prosentase penurunan kandunganprotein karena pemasakan bubur kedelai

Gambar 4 menunjukkan penurunankandungan protein pada bubur kedelai hasilpemasakan dibandingkan protein pada bijikedelai. Temperatur yang tinggi pada saatpemasakan membantu terlepasnya ikatanstruktur protein yang menyebabkanterlarutnya komponen protein dalam air.Namun pada temperatur yang terlalu tinggipersen protein terlarut akan semakin kecilkarena protein mengalami denaturasi.Denaturasi adalah suatu proses terpecahnyaikatan hidrogen, interaksi hidrofobik, ikatangaram, dan terbukanya lipatan molekul.Denaturasi terjadi pada kisaran temperatur60°- 100°C. Semakin lama waktupemasakan maka persen protein terekstraksemakin banyak karena semakin banyakenergi panas yang ditambahkan, sampaibatas tertentu protein yang terekstrak akansemakin sedikit ketika semua protein yangada dalam kedelai telah terekstrakseluruhnya (Saputri dan Syarifa, 2009).Temperatur pemasakan ketiga IKM tidakterlalu berbeda pada kisaran 90-100 oC.Waktu pemasakan IKM ‘S’ paling singkatmenghasilkan bubur kedelai dengankandungan protein paling tinggi. Sedangkanwaktu pemasakan spesifik IKM ‘H’ dan ‘E’yang tidak berbeda menghasilkan produkdengan penurunan komponen proteinsebesar 26% dan 32%.

4. KESIMPULAN

Pemilihan jenis bahan bakar (LPG,kayu bakar, dan sekam) pada prosespemasakan bubur kedelai memberikankeuntungan dan kerugian masing-masing.Pemasakan bubur kedelai dengan bahanbakar LPG menghasilkan konsumsi bahanbakar spesifik dan waktu pemasakan palingrendah sebesar 10,83 g per kg bubur kedelaidan waktu 0,17 menit per kg bubur kedelai.Konsumsi bahan bakar spesifik kayu bakardan sekam lebih besar 7 - 9 kalidibandingkan gas LPG dengan kebutuhanwaktu sekitar 2 kali gas LPG. Namun biayaenergi dengan bahan bakar LPG palingtinggi hampir 2 kali biaya energi kayu bakardan sekam.


67

Penambahan air mencapai 14-24 kaliberat biji kedelai menghasilkan buburkedelai dengan kandungan air berkisar pada91%-96%. Kandungan abu dan lemak tidakterlalu berkurang pada proses pemasakanbubur kedelai. Selama pemanasankomponen protein mengalami penurunanberturut-turut sebesar 13%, 26% dan 32%pada penggunaan bahan bakar LPG, kayubakar, dan sekam.

UCAPAN TERIMA KASIH

Ucapan terima kasih kepadaKemenristek sebagai penyandang danakegiatan penelitian melaui Program InsentifPeningkatan Kemampuan Peneliti danPerekayasa, Ir. Doddy A. Darmajana, M.Si.sebagai penanggung jawab kegiatan, rekan-rekan peneliti dan teknisi yang tergabungdalam kegiatan penelitian ini, dan IKMTahu Sari Rasa, Engkos, dan Saribumi yangtelah menyediakan waktu dan tempat untukpengambilan data selama penelitian.

DAFTAR PUSTAKA

Ahmad, A.M., Pudjiono, E., dan Setyawan, A.B.2011. Rancang Bangun dan UjiPerformasi Tungku Keramik BerpipaSpiral dengan Bahan Bakar Padat. JurnalTeknologi Pertanian. 12(3):181-186.

Alimah, D. 2010. Kayu sebagai Sumber Energi.Prosiding Seminar Hasil PenelitianKehutanan. Banjarbaru, KalimantanSelatan.

Barlin, Nainggolan, M.P. 2012. Studi PerformaTungku Pembakaran Biomassa BerbahanBakar Limbah Sekam Padi. ProsidingSeminar Nasional Rekayasa Sains danTeknologi Ke-2. Univ.ersitas Bung Hatta,Padang.

Bhattacharyya SC. 2013. Energy AccessProgrammes and SustainableDevelopment: A Critical Review andAnalysis. Energy for SustainableDevelopment. 16:260–271.

BPS. 2015. Persentase Rumah Tangga MenurutProvinsi dan Bahan Bakar Utama untukMemasak Tahun 2000-2013. Biro PusatStatistik.http://www.bps.go.id/index.php/linkTabelStatis/1364.

Badan Standardisasi Nasional. 1998. SNI TahuNo 01-3142-1998. BSN. Jakarta

Badan Standardisasi Nasional. 1992. SNI Cara UjiMakanan dan Minuman No. 01-2891-1992. BSN. Jakarta.

Darmajana, D.A., Sholichah, E., Afifah, N.Luthfiyanti, R., Andriana, Y. 2015.Pemanfaatan Teknologi Tepat Gunadalam penerapan Cleaner Productionndii Industri Kecil Pengolahan Tahu diSubang dan Sumedang. LIPI Press.Jakarta

GERES. 2009. Woodfuel Flows in Central Java.GERES (Renewable Energy,Environment, and Solidarity Group),Aubagne France.

IEA. (2011). Energy for All: Financing Access forThe Poor, Special Early Excerpt of TheWorld. International Energy Agency.http://www.worldenergyoutlook.org/media/weowebsite/2011/weo2011_energy_for_all.pdf

Lim, S., Vos T, Flaxman AD, Danaei G, ShibuyaK, Adair-Rohani H, et al. 2012. AComparative Risk Assessment of Burdenof Disease and Injury Attributable to 67Risk Factors and Risk Factor Clusters in21 Regions, 1990–2010: A SystematicAnalysis for the Global Burden of DiseaseStudy 2010. Lancet. 380 (9859): 2224–60.

Minh, N.P. 2014. Different Factors Affecting ToMung Bean (Phaseolus aureus) TofuProduction. International Journal ofMultidisciplinary Research andDevelopment. 1(4):105-110.

Nawafi, F., Puspita, R. D., Desna, dan Irzaman.2010. Optimasi Tungku Sekam SkalaIndustri Kecil dengan Sistem Boiler.Berkala Fisika. 12(3):77-84.

Noh, E.J., Park, S.Y., Pak, J.I., Hong, S.T., Yun,S.E. 2005. Coagulation of Soymilk andQuality of Tofu As Affected by FreezeTreatment of Soybeans. Food Chemistry.91:715–721.

Maulana, R.. 2009. Optimasi Efisiensi TungkuSekam dengan Variasi Lubang UtamaPada Badan Kompor. Skripsi. InstitutPertanian Bogor, Bogor.

Saputri, S.D. dan Syarifa A. K. 2009. PengaruhLama Pemasakan dan TemperaturPemasakan Kedelai terhadap ProsesEkstraksi Protein Kedelai untukPembuatan Tahu. Skripsi. UniversitasDiponegoro, Semarang.

Sylviani, Dwiprabowo, H., Suryandari, E.Y. 2013.Analisis Biaya Penggunaan BerbagaiEnergi Biomassa untuk IKM (Studi Kasusdi Kabupaten Wonosobo). Jurnal


68

Penelitian Sosial dan EkonomiKehutanan. 10(1):48–60.

Shurtleff, W., Aoyagi, A. 2001. Tofu and SoymilkProduction, The Book of Tofu. New AgeFood Study Center, La Vayette. Vol. 2:p5.

Singh, S., Gupta, G.P., Kumar, B., Kulshrestha,U.C. 2014. Comparative Study of IindoorAir Pollution Using Traditional andImproved Cooking Stoves In RuralHouseholds of Northern India. Energy forSustainable Development. 19:1–6.

Taufan, A., Novrinaldi, Hanifah U. 2013. RancangBangun dan Pengujian Tungku BerbahanBakar Gas untuk Industri TahuTradisional Berbasis Produksi Bersih.AGRITECH. 33(4):442-449.

Vaccari, M. Vitali, F. Mazzu, A. 2012. ImprovedCookstove As An AppropriateTechnology for The Logone Valley(Chad-Cameroon): Analysis of Fuel andCost Savings. Renewable Energy. 47: 45-54.

Yano, T. Iibuchi, S., Lin, B.F., Miyawaki, O.,Torikata, Y. 1987. An Approach toSaving Energy in Kori-Tofu Processing.Energy in Agriculture. 6 :141-152.


69

PERANCANGAN CATU DAYA PORTABEL UNTUK PEDAGANGKELILING(Designing of Portable Power Supplay For Pitchman)

Mahlinda* dan RifkiBaristand Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No. 377, Lamteumen Timur, Banda Aceh, Indonesia*Email: [email protected]

Riwayat Perlakuan Artikel:Diterima : 11 Mei 2016 Revisi : 14 Oktober 2016 Disetujui: 21 Oktober 2016

ABSTRAK. Sebuah peralatan penyedia energi listrik sistem portabel untuk pedagang kaki lima telahdiperkenalkan dalam artikel ini. Peralatan ini berfungsi untuk penyedia energi listrik khususnya untukpedagang kaki lima atau pedangan gerobak sebagai pengganti genset. Peralatan ini terdiri darirangkaian automatic battery charger, baterai 12 volt 60 Ah, relai dan power inverter 500 watt. Hasilpengujian menunjukkan bahwa voltase pengisian baterai dapat diatur antara 10,50 – 13,45 volt denganwaktu pengisian baterai selama 10 jam dengan tegangan maksimum 13,45 volt. Peralatan ini dapatmenyediakan energi listrik 220 volt 300 watt dengan daya tahan maksimum selama 34 jam (menggunakan1 buah lampu LHE 18 watt).

Kata Kunci: Energi listrik, pedagang keliling, gerobak, portabel

ABSTRACT. This paper presents the designing of portable power supply for pitchman.This equipmenthas functions as a electrical power provider, especially for pitchman as a replacement of electricalgenerator machine. This portable power supply consists of DC battery 12 volt 60 Ah, automatic batterycharger 16 volt 5 ampere, power inverter DC-AC 500 watt and relay 220 volt. When the unit connected toelectrical networks, the automatic battery charger generated 13,5 volt direct current (DC) which can becharging a 12 volt 60 Ah battery and automatically reducing the charging current to a low level wheneverthe battery is full charged. The 300 watt inverter was used to convert the direct current (DC) to alternatecurrent (AC). This electrical storages can be use to power on electric lamps for lightening to thepicthman at night. Test result showed, the automatic battery charger was able to charging the batterysuccessfully with maximum output 13,45 volt DC. The inverter was then tested with a 230 V 18 W softlight (SL) lamp and it was able to power on successfully with an output AC voltage of 236 volt for 34hours.

Keywords: Electric power, pitchman, wagon, portable.

1. PENDAHULUAN

Pedagang keliling adalah istilahuntuk menyebut mereka yang melakukankegiatan usaha dagang perorangan ataukelompok yang dalam menjalankanusahanya berkeliling dari suatu tempat ketempat lainnya menggunakan sarana atauperlengkapan yang bersifat bergerak(mobile) seperti gerobak atau becak barangdan juga memanfaatkan fasilitas umum,seperti terotoar, pingir-pingir jalan umum,dan lain sebagainya Beberapa ciri umumdari pedagang keliling adalah: (a) dilakukandengan modal kecil oleh masyarakatekonomi lemah; (b) biasanya dilakukan

secara perseorangan atau keluarga tanpasuatu kongsi dagang; (c) selalu dekatdengan jalur sirkulasi atau lokasi sibuk dipusat-pusat kota; (d) menggunakan fasilitaspublik sebagai lokasi berjualan sepertitrotoar, badan jalan dan lain-lain; dan (e)menggunakan gerobak atau tenda sederhanayang cukup fleksibel untuk dipindah-pindahkan (Ginting, 2004). Umumnyasebahagian besar pedagang keliling sepertipenjual gorengan, nasi goreng, bakso, kue-kue dan lain-lain mulai kegiatan usahanyamulai sore hari hingga larut malam. Untukberoperasi mereka memerlukan pasokanenergi listrik sebagai sumber penerangan.Selama ini, untuk sumber penerangan


70

mereka menggunakan lampu petromak ataumenggunakan energi listrik dari beberapasumber listrik misalnya dari genset portabel(Anto dkk., 2014), atau mencantol padajaringan Perusahaan Listrik Negara (PLN)di toko-toko orang lain bahkan ada yangmencatol dari jaringan PLN secara ilegal.Namun cara-cara ini memiliki banyakkekurangannya misalnya jika menggunakangenset, memerlukan biaya operasional yanglebih tinggi untuk pembelian bahan bakarbensin dan biaya perawatan jugamenimbulkan polusi udara dan kebisingan.Selain itu, penggunaan genset sangat tidakefisien dan boros karena hanya untukkeperluan menghidupkan 1 atau 2 lampuSoft Light (SL) saja hanya memerlukan dayaantara 50-100 watt, sementara Genset yangpaling kecil menghasilkan daya diatas 300watt sehingga ada kelebihan daya yangterbuang begitu saja. Sedangkan denganmencantol pada jaringan PLN apalagisecara ilegal merupakan suatu tindakanmelawan hukum dan dapat menyebabkankecelakaan seperti terjadinya korsleting danmenimbulkan kebakaran.

Beberapa penelitian telah dilakukanuntuk merancang peralatan penyedia energilistrik portabel misalnya denganmenggunakan solar sel sebagai penghasilenergi listrik (Soh & Tiew, 2014; Anto dkk.,2014), namun penggunaan solar seldihadapkan pada beberapa permasalahandiantaranya biaya pembelian komponenutama seperti solar sel masih mahal, sangattergantung dengan cuaca dan memerlukanperawatan yang lebih insentif (Markvart &Castaner, 2003).

Penelitian ini bertujuan untukmerancang suatu peralatan penyedia energilistrik portabel sebagai sumber listrik bagipedagang keliling dimalam hari denganharga jual produk dan biaya operasionalyang lebih rendah, tidak tergantung dengancuaca serta biaya perawatan lebih rendahsehingga dapat meningkatkan efisiensi bagipedagang keliling.

2. METODOLOGI

2.1 Bahan dan Alat

Bahan dan alat yang digunakan dalampenelitian ini terdiri dari: box panel ukuran25 x 20 x 15 cm, baterai mobil 12 volt 60Ah, transformator step down 5 A, automaticbattery charger Mak. 16 volt DC 6 ampere,power inventer DC-AC 500 watt, electricrelay DC 12 volt, pilot lamp dan kabellistrik. Sedangkan peralatan kerja terdiridari bor listrik portabel, solder listrik, tangpotong, tang jepit, Digital Multimeter(Winner, DT-830B) dan seperangkat obengdan kunci.

2.2 Prosedur Penelitian

2.2.1 Perancangan Komponen

Penelitian diawali denganperancangan komponen catu daya portabelyang terdiri dari dari beberapa komponenutama yaitu: 1). Baterai, berfungsi sebagaipenyimpan dan penyedia arus listrik DC. 2).Transformator step down, berfungsi untukmenurunkan tegangan dari 220 VACmenjadi tegangan 18 VAC; 3). Automaticbattery charger, berfungsi untuk mengisibaterai dan mengendalikan proses pengisiansecara otomatis agar proses pengisiantersebut terjadi pada kondisi aman bagibaterai, 4). Power inverter, merupakansuatu peralatan yang dapat mengkonversienergi listrik DC menjadi energi listrik AC(Doucet dkk., 2007) dan 5). Relay,berfungsi untuk menyambung danmemutuskan arus listrik secara otomatisketika solenoid dialiri arus listrik. Semuakomponen tersebut diatas kecuali bateraidirangkai menjadi satu unit didalam sebuahkotak panel. Gambar rancangan peralatancatu daya portabel disajikan pada Gambar 1.

Adapun diagram alir prosesperancangan peralatan catu daya portabeluntuk pedagang keliling dapat dilihat padaGambar 2.

Mahlinda dan Rifki Perancangan Catu Daya ...

71

Gambar 1. Rancangan peralatan catu daya portabel sistem otomatis

Gambar 2. Diagram alir tahapan penelitian

2.2.2 Pengujian komponen catu dayaportabel

Pengujian komponen catu dayaportabel yang telah dirangkai bertujuan

untuk mengetahui kinerja peralatan danmencari ketidak sesuaian dari komponenketika dialiri arus listrik dan diberi beban.Pengujian tersebut meliputi:a) Pengujian rangkaian automatic battery

charger terdiri dari pengujian teganganinput dan output (volt), teganganpengisian baterai (volt)

b) Pengujian lama pengisian baterai (jam)dan

c) Pengujian waktu pakai baterai (jam)


3.1 Spesifikasi Peralatan Catu DayaPortabel Hasil Rancangan

Peralatan catu daya portabel hasilrancangan ini mempunyai spesifikasisebagai berikut:a) Ukuran Panel : 25 x 20 x 15 cmb) Sumber arus : Baterai basah, 12 volt,

60 Ah.c) Output Daya : AC 220 volt, Maks.

300 wattd) Automatic Battery Charger : Input 16

volt 5 Amper, Output 13,45 Volte) Power inverter : Input DC 12 volt,

output AC 220 volt 300 wattf) Berat total : 5 kg (tidak termasuk

baterai).

Bagian utama peralatan catu dayaportabel ini dapat dilihat pada Gambar 3.

Keterangan:1. Transformator 3. Baterai mobil 5. Saklar ON-OFF2.Automatic Battery Charger 4. Relay 6. Inverter


72

Gambar 3. Rangkaian catu daya portabel hasil rancangan

Prinsip kerja dari peralatan catu dayaportabel ini adalah sebagai berikut: Ketikaenergi listrik diperlukan misalnya untukmenyalakan lampu-lampu, catu dayaportabel dihidupkan dengan cara menekansaklar ke posisi ON yang terdapat pada boxpanel, secara otomatis sumber energi listrikyang berasal dari baterai 12 volt DC akanmengalir ke Power Inventer danmerubahnya menjadi arus listrik AC 220volt selanjutnya arus listrik ini akanmenyalakan lampu-lampu untuk penerangandi malam hari. Setelah digunakan selamabeberapa jam (tergantung dari jumlah dayayang digunakan), sumber energi listriktersebut secara perlahan-lahan akanberkurang dan habis. Untuk mengisikembali arus di baterai dilakukan dengan

cara menghubungkan steker listrik yangtersedia pada peralatan catu daya ini kejaringan PLN, proses pengisian baterai akanberlangsung secara otomatis dan jika bateraisudah penuh sistem akan mematikan prosespengisian secara otomatis. Alat catu dayasiap digunakan kembali.

Semua komponen catu daya portabelkecuali baterai dipasang dalam sebuah boxpanel sehingga mudah untuk dipindah-pindahkan dan juga mudah dipasang digerobak pedagang keliling atau tempat lainyang diperlukan. Di pintu box panel jugadipasang satu buah saklar ON-OFFsehingga memudahkan pengguna untukmenghidupkan peralatan catu daya portablehanya dengan satu langkah kecil.

Transformator

Automatic BatteryCharger

Power Inverter

Relay

Power Output


73

3.2 Pengujian Rangkaian AutomaticBattery Charger

Rangkaian automatic battery chargerini bekerja pada tegangan DC 12-14 voltdengan output tegangan yang dihasilkansebesar 16 volt dan kapasitas baterai yangdapat diisi mak. 60 Ah. Rangkaian ini tidakmenggunakan relay sebagai pemutusarusnya, tetapi menggunakan SiliconeControlled Rectifier (SCR) sehinggamemiliki ketahanan yang lebih baik. Unitrangkaian lengkap automatic batterycharger disajikan pada Gambar 4.

Gambar 4. Rangkaian automatic batterycharger

Dengan menggunakan rangkaian ini,baterai akan diisi dengan arus konstan yangumumnya 10% dari kapasitas bateraiampere-jam. Misalnya baterai 60 Ah, makabaterai akan diisi dengan arus konstan

6 Amper. Setelah muatan terisi penuh makarangkaian pendeteksi tegangan penuhakan memutus arus pengisian secaraotomatis (Andri, 2010).

3.2.1 Pengujian tegangan Input dan Outputrangkaian pengisi baterai

Pengujian ini dilakukan bertujuanuntuk mendapatkan tegangan Input dantegangan output yang sesuai untuk prosesmengisi baterai. Pengujian dilakukandengan cara mengukur terminal input danterminal output dari rangkaian automaticbattery charger menggunakan multimeterdigital. Hasil pengujian ditampilkan padaGambar 5. Berdasarkan data pada Gambar5, dapat dilihat bahwa tegangan input yangmasuk ke rangkaian pengisi baterai adalahsebesar 14,14 volt dan menghasilkantegangan output (tanpa beban) sebesar 12,56volt. Tegangan input dan output ini sudahsesuai untuk proses pengisian baterai DC 12volt. Umumnya tegangan untuk pengisianbaterai harus lebih besar dari tegangan totalyang dimilik oleh baterai tersebut, artinyajika tegangan baterai 12 volt harus diisidengan tegangan lebih dari 12 volt (12,50 –14,50 volt). Secara teori tegangan yanglebih besar akan membuat arus listrikmengalir ke tegangan yang lebih kecil,namun jika tegangan lebih dari 15 voltdapat merusak sel-sel baterai (Adianto et al.,2013).

Gambar 5. Hasil pengujian tegangan input dan output

a). Hasil pengujian tegangan input b). Hasil pengujiantegangan output


74

3.2.2 Pengujian Tegangan pengisian baterai

Secara umum, prinsip pengisianmuatan baterai adalah dengan caramengaliri baterai dengan arus listrik DCpada tegangan tertentu secara terusmenerus. Proses pengisian harus dihentikanketika baterai telah mencapai teganganmaksimum. Pengujian dilakukan dengancara mengukur output dari terminalautomatic battery charger dengan caramemutar variable resistor kekiri dankekanan untuk merubah nilai tahanan yangakan mempengaruhi nilai arus pengisianbaterai. Hasil pengujian ditampilkan padaTabel 1.

Tabel 1. Hubungan nilai tahanan terhadaptegangan output yang dikeluarkan oleh alat

Automatic Battery Charger

No. Posisi TahananNilai

Tahanan(Ω)

TeganganOutput(Volt)

1TahananMinimum(Putar kiri)

0 10,50

2Tahanan Midle(Putar tengah)

5 12,10

3TahananMaksimum(Putar Kanan)

10 13,50

Berdasarkan data pada Tabel 1, agarbaterai dapat terisi penuh maka variabelresistor harus diputar kekanan hinggategangan output mencapai 13,50 volt. Caralain yang dapat dilakukan untukmenyakinkan bahwa baterai telah terisipenuh adalah dengan cara mengecas bateraiselama 10 jam, kemudian menggeservariabel resistor kekiri atau kekanan secaraperlahan-lahan hingga lampu indikatorpengisian padam.

3.3 Pengujian Waktu Pengisian Baterai

Pengujian ini dilakukan untukmengetahui jumlah waktu yang diperlukanuntuk mengisi baterai dalam kondisi kosongdengan voltase 10,77 volt hingga baterai

terisi penuh dengan voltase mencapai 13,45volt. Perhitungan waktu dimulai pada saatawal pengisian dan perhitungan waktudihentikan ketika lampu indikator pengisianbaterai telah padam. Pembacaan voltasetegangan yang ditampilkan pada layarmultimeter digital Hasil pengujian inidisajikan pada Gambar 6.

Gambar 6. Hubungan waktu pengisian bateraiterhadap tegangan yang dihasilkan

Gambar 6 memperlihatkan bahwaketika baterai dalam keadaan kosongtegangan yang mampu dihasilkan hanyasebesar 10,77 volt. Pada awal pengisian 2hingga 6 jam tegangan baterai yang diukurmelonjak secara signifikan, selanjutnyasetelah 6 jam mulai berangsur mengalamikenaikan yang tidak signifikan dan prosespengisian berhenti ketika tegangan akhirmencapai 13,45 volt yang ditandai lampuindikator telah padam. Secara umum, prosespengisian baterai dari keadaan kosonghingga penuh memerlukan waktu selama10 jam. Hasil dari grafik ini hampir samadengan penelitian yang dilakukan olehPurnomo (2010) dan Adianto et al (2013)yang juga menunjukkan peningkatantegangan baterai yang melonjak secarasignifikan pada awal pengisian danberangsur-angsur normal menjelang akhirpengisian.

3.4 Pengukuran waktu pakai baterai

Pengujian ini bertujuan untukmengetahui seberapa besar energi listrikyang mampu dibangkitkan oleh baterai per


75

jam. Perhitungan dilakukan ketika dayabaterai dalam keaadan penuh hingga bateraimenjadi kosong. Sebelum dilakukanpengujian, daya maksimal baterai dihitungterlebih dahulu dengan menggunakan rumussebagai berikut:

W = V x I ....................................(1)Keterangan :

W : Daya maksimal baterai (Watt)V : Tegangan (Volt)I : Arus (Ampere)

Baterai yang digunakan padapenelitian adalah baterai mobil 12 volt DC60 Ah, sehingga daya maksimal bateraiadalah: 12 volt x 60 Ah = 720 watt, artinyabaterai 60 Ah mampu menghasilkan energilistrik secara efektif selama 1 jam jikadibebani daya 720 watt.

Untuk waktu pakai baterai (H)dihitung dengan menggunakan rumus:

.....(2)

Misalnya: Baterai 12 volt 60 Ahdigunakan untuk menyalakan lampu 12 volt50 watt. Arus yang mengalir (I) = 50/12 =4,17 A. Waktu efektif (lampu nyala normal)= 60/4,17 = 14,39 jam. Hasil perhitungantersebut merupakan hasil perhitungandengan kondisi baterai baru dan fullcharging, namun dalam kenyataannya tidakseperti itu disebabkan oleh beberapa faktorseperti kehilangan kondisi baterai, dayapada rangkaian, pengaruh panjang kabel danadanya konsumsi daya pada power inverter.Untuk mengetahui daya pakai bateraisebenarnya dilakukan pengujian langsungdengan memberikan beban pada baterai danmengukur terminal output power invertermenggunakan digital multimeter. Waktupemakaian baterai berdasarkan hasilperhitungan dan hasil praktek disajikanpada Tabel 2.

Berdasarkan data pada Tabel 2, dapatdilihat bahwa waktu pakai baterai antarahasil perhitungan dan hasil praktek terjadiperbedaan rata-rata sebesar 15%, namun

yang dijadi acuan adalah waktu pakaibaterai berdasarkan hasil pengujian. Daridata pada Tabel 2 juga dapat dilihat,semakin besar konsumsi arus listrik yangdigunakan, maka waktu pakai baterai akansemakin pendek. Berdasarkan pengamatandi lapangan, rata-rata pedagang kelilingmenggunakan 1 hingga 2 buah SL 18 wattuntuk penerangan, sehingga total arus listrikyang digunakan adalah 36 watt. Jika rata-rata waktu operasi adalah pada pukul 18.00sampai dengan pukul 01.000 pagi (7 jam).Berdasarkan data pada Tabel 2, waktu pakaibaterai (hasil praktek) untuk pedaganggerobak adalah 17 jam. Dari hasilperhitungan diatas, maka waktu pakaibaterai mencukupi untuk digunakan olehpedagang kaki lima selama 17 jam (2malam) sebelum dilakukan pengisian ulang.

Tabel 2. Waktu pakai baterai berdasarkan hasilperhitungan dan hasil pengujian

JumlahLampu

SL(18 W)

KonsumsiArus

Listrik(Watt)

Waktu Pakai Baterai(Jam)

HasilPerhitungan

HasilPengujian

1 18 40 34

2 36 20 17

3 54 13,3 11,3

4 72 10 8,5

5 90 8 6,8

6 108 6,6 5,6

4. KESIMPULAN

Telah dirancang sebuah alat catu dayaportabel yang dapat digunakan olehpedagang keliling untuk menghidupkanlampu penerangan di malam hari. Alat yangdirancang tersebut mempunyai spesifikasi:dimensi (P 25 x L 20 x T 15 cm), dilengkapidengan satu unit baterai mobil DC 12 volt60 Ah, satu unit automatic battrey chargerinput DC 14,14 volt, output DC 12,56 volt 5Amp, satu unit power inventer input DC 12volt, output AC 220 volt maks. 300 watt,dengan berat total ± 5 kg. Alat yangdirancang ini bersifat potabel sehinggamudah digunakan oleh para pedagang


76

keliling untuk sumber energi listrik sebagaipengganti mesin genset. Hasil pengujianmenunjukkan untuk pengisian baterai mobildalam keadaan kosong pada voltase10,77 volt hingga baterai terisi penuh padavolatase 13,45 volt memerlukan waktuselama 10 jam. Hasil pengukuran waktupakai baterai menunjukkan untuk 1 buahlampu SL 18 watt mampu dihidupkanselama 34 jam, sedangkan jikamenggunakan 6 lampu SL 18 watt mampubertahan sekitar 5,6 jam. Alat catu dayaportabel ini telah di uji coba dan dapatbekerja sesuai dengan yang diharapkan.

DAFTAR PUSTAKA

Adianto, A.D., Setiadi, J.M., Dwiputra, H.S. danAtmaja, W. 2013. Perancangan LampuPortable Dengan Baterai Isi UlangMenggunakan LED. Thesis. UniversitasBinus Nusantara. Jakarta Barat.

Anto, B., Hamdani, E. dan Abdullah, R. 2014.Portable Battery Charger Berbasis SelSurya. Jurnal Rekayasa Elektrika. 11:19-24.

Andri, H. 2010. Rancang Bangun System BatteryCharging Automatic. Skripsi JurusanTeknik Elektro. Universitas Indonesia.Depok.

Doucet, J., Eggleston, D. and Shaw, J. 2007.DC/AC Pure Sine Wave Inverter.Technical Report. Worcester PolytechnicInstitute.

Ginting, W.S. 2004. Studi Kasus: PengaruhKeberadaan Pedagang Kaki LimaTerhadap Jumlah Pengunjung TamanKota di Medan. Jurnal Teknik Simetrika.3: 203-210.

Markvart, T. and Castaner, L. 2003. PracticalHandbook of Photovoltaics: Fundamentaland Aplications. Elsevier. UK.

Purnomo, W. 2010. Pengisi Baterai OtomatisDengan Menggunakan Solar Cell. KaryaTulis Ilmiah. Jurusan Teknik Elektro,Fakultas Teknologi Industri, UniversitasGunadarma, Depok.

Soh, Q.L., Tiew, D.C.C. 2014. Building of aportable solar AC & DC power supply.Proceeding, 2014 Fifth InternationalConference on Intelegent System,Modeling and Simulation. 445-451.


77

OPTIMASI PROSES EKSTRAKSI OLEORESIN LADA HITAMSECARA MASERASI DAN BANTUAN GELOMBANG ULTRASONIKMENGGUNAKAN METODE PERMUKAAN RESPON(Optimization on Extraction Of Oleoresin From Black Pepper (Piper nigrum L.)Using Maceration And Ultrasonic Method By Response Surface Method)


1 Prodi Magister Teknik Kimia, Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia² Jurusan Teknik Kimia Universitas Syiah Kuala, Jl. Syech Abdurrauf, No. 7, Banda Aceh - Indonesia*E-mail: [email protected]

Riwayat Perlakuan Artikel:Diterima : 29 April 2016 Revisi : 28 September 2016 Disetujui: 04 Oktober 2016

ABSTRAK. Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui kondisi optimum dari ektraksi dengan menggunakanmetode maserasi dan ultrasonik dengan menggunakan metode permukaan respon (RSM). Variabel yangdigunakan pada penelitian ini adalah rasio perbandingan pelarut dengan lada hitam, temperatur, dan waktuekstraksi. Pelarut yang digunakan dalam penelitian ini adalah ethanol 99%. Rendemen oleoresin terbesardengan menggunakan metode maserasi adalah 4,42% dengan rasio perbandingan pelarut dan lada hitamsebesar 1:4 g/mL dan waktu ekstraksi 4,68 jam. Rendemen oleoresin terbesar dengan menggunakan metodeultrasonik adalah 4,94% dengan rasio perbandingan pelarut dan lada hitam sebesar 1:5 g/mL, temperatur70oC dan waktu ekstraksi 4 jam. Berdasarkan uji GC-MS diketahui bahwa kandungan piperin yang terdapatdidalam oleoresin yang diekstrak menggunakan metode maserasi dan ultrasonik berturut-turut adalah 69,92%dan 63,5%. Uji gugus fungsi menggunakan FT-IR menunjukkan bahwa oleoresin yang diekstrak denganmenggunakan metode maserasi dan ultrasonik memiliki gugus yang sama dan mengandung piperin. Sementaraitu, hasil uji organoleptik menunjukkan bahwa oleoresin yang dihasilkan memenuhi standar SNI 06-2388-1998yaitu berwarna coklat pekat, beraroma khas lada dan berbentuk pasta kental.

Kata kunci : Lada hitam, maserasi, oleoresin, Response Surface Method (RSM), ultrasonik.

ABSTRACT. The purpose of this study is to determine the optimum conditions of extraction usingconventional methods (maceration) and ultrasonic methods by using Response Surface Method (RSM). Thevariables used in this study are ratio of solvent to black pepper, temperature and time of extraction. Solventused in this study is 99% ethanol. The biggest yield of oleoresin using maceration method was 4.42% with aratio of solvent to black pepper for 1:4 g/mL and extraction time of 4.68 hours. The biggest yield of oleoresinusing ultrasonic method was 4.94% in the ratio of solvent to black pepper for 1:5 g/mL, temperature extraction70° C and extraction time 4 hours. GC-MS analysis showed that the piperine contained in oleoresin extractedby using maceration and ultrasonic methods are 69.92% and 63.5%, respectively. FT-IR analysis showed thatoleoresin extracted using maceration and ultrasonic methods have piperine bound. Organoleptic test showedthat oleoresin produced by using maceration and ultrasonic extraction method meet the requirement of SNI 06-2388-1998 (dark brown color, pepper smell and thick paste form).

Keywords : Black pepper, maceration, oleoresin, Response Surface Method (RSM), ultrasonic.

1. PENDAHULUAN

Indonesia telah dikenal sebagai salahsatu negara penghasil lada hitam (Pipernigrum L.). Indonesia menempati urutanketiga di dunia, setelah Malaysia dan India.Saat ini tanaman lada telah banyakberkembang di Bangka, Lampung,Kalimantan Barat, Kalimantan Timur danAceh (Nuryawan dkk., 2007). Lada hitam

bersifat aromatik dan sangat terkenal akankandungan zat anti oksidan, anti mikrobadan karminatif (untuk mengeluarkan gasdari saluran pencernaan). Oleoresinmerupakan salah satu komponen nonvolatil terbesar yang terkandung didalamlada hitam (Hartuti, 2011). Oleoresinmerupakan campuran kompleks yangdiperoleh dengan cara ekstraksi, biasanyaoleoresin dalam bentuk cairan kental, pasta


78

dan padat (Koswara, 1995). Satu kgoleoresin lada hitam dapat menggantikanpemakaian 10 kg butir lada hitam. Biasanyauntuk menghasilkan oleoresin dilakukandengan ekstraksi konvensional secaramaserasi atau menggunakan soxhlet.Penambahan gelombang ultrasonik padaproses ekstraksi dinamakan ekstraksisonokimia. Ekstraksi dengan menggunakangelombang ultrasonik telah banyakdiaplikasikan dalam proses ekstraksibahan-bahan organik (Lee dkk.,2014).

Penggunaan gelombang ultrasonikdapat menghasilkan energi yang lebihefisien. Bagian ultrasonik yang melewatimedia cair dapat menimbulkan kondisikavitasi dan melepaskan energi. Kuantumyang besar dapat mengakibatkan prosesintensifikasi (Kiran dkk., 2015). Yue dkk.,(2012) juga mengatakan bahwa ekstraksidengan bantuan gelombang ultrasoniksangat menarik dilakukan, diantaranyakarena penggunaan peralatan yangsederhana dan biaya yang rendah. Penelitianmengenai ekstraksi oleoresin lada hitamtelah dilakukan oleh peneliti-penelitisebelumnya. Salah satunya oleh Bagheridkk. (2014), yang meneliti kandunganminyak lada hitam yang di ekstraksi denganmetode CO2 super kritis dan metodedistilasi-hidro dengan menggunakan metodepermukaan respon (RSM). Untuk ekstraksimenggunakan metode CO2 super kritismembutuhkan biaya investasi dan biayaproses yang lebih besar. Selain itu metodetersebut juga relatif lebih terbatas hanyauntuk bahan non-polar.

Sulhatun dkk. (2014) jugamelakukan penelitian dengan lada hitamsebagai bahan baku dalam pembuatanoleoresin dengan cara ekstraksi secarakonvensional. Jenis pelarut dan waktuekstraksi berpengaruh terhadap rendemenoleoresin. Sedangkan untuk ekstraksioleoresin jahe dengan menggunakangelombang ultrasonik sendiri sudah pernahdilakukan oleh Ruslan (2009), Hartuti(2011) dan Ratna (2012). Ketiganyamenyimpulkan bahwa ekstraksi dengan

bantuan gelombang ultrasonik lebih efisienuntuk dilakukan karena dapat menghasilkanrendemen yang lebih besar dengan waktuyang lebih singkat. Penelitian ini bertujuanuntuk mendapatkan kondisi optimum darivariabel-variabel yang dapat mempengaruhipada proses ekstraksi oleoresin lada hitamdengan bantuan gelombang ultrasonik.

2. METODOLOGI

2.1 Bahan dan Alat

Bahan yang digunakan adalah ladahitam yang berasal dari pasar rakyatPeunayong Banda Aceh, etanol 99%,aquades serta kertas saring. Alat yangdigunakan adalah ultrasonic cleaning bath(Bransonic 8510), sokletasi, pompa vakumdan evaporator, labu leher tiga, termometer,kondensor, gelas beaker, gelas ukur, shaker,saringan, hot plate, piknometer, corongpemisah, stirrer.

2.2 Desain Eksperimental

Desain analisa data yang digunakanadalah Central Composite Design (CCD)dan menggunakan aplikasi Design ExpertVersion 6.06 dengan batasan level high (+),low (-), dan middle (0).

Tabel 1. Batasan pada model Central CompositeDesign dan parameter ekstraksi oleoresin lada

hitam

Variabel ParameterLevel

low(-1)

medium(0)

high(+)

X1 Temperatur 40 50 60

X2 Waktu 2 3 4

X3Rasio bahan :pelarut

1:3 1:4 1:5

2.3 Analisa

Parameter yang diuji dalam penelitianini adalah rendemen oleoresin (%), GasCromatograph-Mass Spectrometry (GC-MS), Fourier Trasform Infra Red (FT-IR)dan organoleptik.

Liya Fitriana, Adi Salamun dan Syaubari Optimasi Proses Ekstraksi ...

79

2.4 Proses Ekstraksi Oleoresin LadaHitam menggunakan MetodeKonvensional dan Ultrasonik

Penelitian dilakukan denganmenggunakan RSM berdasarkan desainyang telah dilakukan. Ekstraksi oleoresindengan menggunakan maserasimenghasilkan 13 run dan ultrasonik 20 run.Langkah pertama untuk maserasi adalahsebanyak 100 g lada hitam dimasukkan kedalam erlenmeyer kemudian ditambahkanpelarut dan didiamkan selama beberapawaktu berdasarkan dengan run penelitianyang dihasilkan menggunakan model CCD.Hasil ekstraksi kemudian dipisahkan denganmenggunakan vacum evaporator. Setelah

diperoleh oleoresinnya kemudian diukurrendemen (%), kemudian diuji GC-MS, FT-IR, dan organoleptik. Langkah yang samadilakukan untuk metode ultrasonik danditambahkan perlakuan temperatur sesuaidengan model CCD.


3.1 Central Composite Design (CCD)

CCD menghasilkan prediksi darikondisi optimum dari proses ekstraksioleoresin dengan menggunakan metodemaserasi dan ultrasonik yang dipengaruhioleh faktor-faktor yang ditentukan olehvariabel tetap.

Tabel 2. Rendemen yang dihasilkan dari ekstraksi oleroesin menggunakan metode maserasi

Run

Nilai level Variabel X Rendemen (%)

Rasio bahan & pelarut Waktu (jam) Data Prediksi

1 1 : 5 4 4,14 3,76

2 1 : 4 3 2,99 3,13

3 1 : 4 3 2,99 3,13

4 1 : 3 4 3,6 2,87

5 1 : 4 3 2,99 3,13

6 1 : 4 3 2,99 3,13

7 1 : 2,32 3 1,98 2,38

8 1 : 4 1.32 3,11 2,83

9 1 : 5,68 3 3,86 3,88

10 1 : 4 3 2,99 3,13

11 1 : 3 2 2,69 2,51

12 1 : 4 4,68 4,42 3,44

13 1 : 5 2 3,3 3,40

Tabel 3. Model statistik dari ekstrasksi oleoresin dengan menggunakan metode maserasi

ModelSource

StdDev R-squared Adjusted

R-squaredPredictedR-squared Press

Linear 0,34 0,6561 0,5873 0,2944 2,41 (disarankan)

2F1 0,36 0,6564 0,5419 -0,2654 4,32

Quadratic 0,39 0,6837 0,4577 -1,3841 8,15


80

Tabel 4. Rendemen yang dihasilkan dari ekstraksi oleroesin menggunakan metode ultrasonik

Run

Nilai level Variabel X Rendemen (%)

Rasio bahan & pelarut Temperatur(oC)

Waktu(jam)

Data Prediksi

1 1 : 4 60 4.68 3,348 3,774

2 1 : 4 60 3 3,961 3,959

3 1 : 3 50 4 2,331 2,068

4 1 : 4 60 3 3,961 3,959

5 1 : 3 70 2 2,861 2,895

6 1 : 4 60 1.32 3,097 2,762

7 1 : 5 50 4 3,301 3,252

8 1 : 4 60 3 3,961 3,959

9 1 : 4 43.18 3 2,401 2,341

10 1 : 4 60 3 3,961 3,959

11 1 : 5.68 60 3 4,581 4,255

12 1 : 4 60 3 3,961 3,959

13 1 : 3 50 2 2,134 2,094

14 1 : 4 60 3 3,961 3,959

15 1 : 2.32 60 3 2,142 2,557

16 1 : 3 70 4 4,621 4,174

17 1 : 5 70 2 3,521 3,705

18 1 : 4 76.82 3 4,231 4,378

19 1 : 5 50 2 2,986 3,372

20 1 : 5 70 4 4,94 4,919

Tabel 5. Model statistik dari ekstrasksi oleoresin dengan menggunakan metode Ultrasonik

ModelSource

StdDev R-squared Adjusted

R-squaredPredictedR-squared Press

Linear 0,48 0,7217 0,6695 0,5508 6,06 (disarankan)

2F1 0,46 0,7947 0,6999 0,3792 8,37

Quadratic 0,32 0,9226 0,8530 0,4094 7,97 (disarankan)

3.2 Analisis Metode PermukaanRespon Terhadap RendemenOleoresin Menggunakan MetodeMaserasi

Model linier dianalisa denganmenggunakan plot tiga dimensi dan plotkontur. Plot tiga dimensi diperoleh darimemplot respon persen rendemen oleoresinlada hitam pada sumbu Y1 terhadap X (rasioperbandingan pelarut dan lada hitam, dan

waktu). Setiap plot menunjukkan pengaruhdua variabel dalam kisaran yang ditentukan.Setiap plot menujukkan pengaruh duavariabel dalam kisaran yang ditentukanterhadap variabel lain yang dibuat dalamkondisi tetap. Bentuk plot konturmenunjukkan karakteristik dan besarnyapengaruh interaksi antar variabel terhadaprespon. Hubungan antara kedua variabelindependen terhadap respon diperlihatkanpada Gambar 1.


81

Berdasarkan Gambar 1, diketahuibahwa rendemen oleoresin lada hitamdengan menggunakan metode maserasimeningkat seiring dengan bertambahnyarasio pelarut dan lada hitam. Lamanyawaktu ekstrasi, perbandingan rasio pelarutdengan lada hitam sangat mempengaruhihasil rendemen yang didapat. Secara umum,semakin lama waktu ekstraksi, makarendemen yang didapatkan juga semakinbanyak. Hal ini disebabkan semakin lamawaktu ekstraksi akan memberikankesempatan kontak antara pelarut denganbahan yang semakin besar. Kelarutan bahanakan terus meningkat seiring dengansemakin bertambahnya waktu ekstraksihingga timbulnya kejenuhan pada pelarut.

Total berat massa yang digunakandalam tiap rasio adalah sama yaitu sebesar100 gram. Sehingga pada rasio 1:3 , 1:4 dan1:5 jumlah bubuk lada hitam yangdigunakan semakin sedikit dan pelarut yangdigunakan semakin banyak. Banyaknyajumlah bahan baku dan pelarut yangdigunakan sangat mempengaruhi rendemenyang dihasilkan, semakin banyak bahanbaku dan pelarut yang digunakan makasemakin besar rendemen yang dihasilkan.

3.3 Analisis Metode PermukaanRespon Terhadap RendemenOleoresin Menggunakan MetodeUltrasonik

Model kuadratik dianalisa denganmenggunakan plot tiga dimensi dan plotkontur. Plot tiga dimensi diperoleh darimemplot respon persen rendemen oleoresinlada hitam pada sumbu Y1 terhadap X (rasioperbandingan pelarut dan lada hitam, waktuekstraksi dan temperatur). Setiap plotmenujukkan pengaruh dua variabel dalamkisaran yang ditentukan terhadap variabellain yang dibuat dalam kondisi tetap.Bentuk plot kontur menunjukkankarakteristik dan besarnya pengaruhinteraksi antar variabel terhadap respon.Hubungan antara kedua variabel independenterhadap respon diperlihatkan pada Gambar2.

Gambar 2 menunjukkan rendemenoleoresin lada hitam dengan menggunakanmetode ultrasonik meningkat seiring denganbertambahnya rasio perbandingan antarapelarut dengan lada hitam. Rendemenoleoresin lada hitam terbesar diperoleh padarasio perbandingann antara pelarut dan ladahitam 1:5. Rasio perbandingan antarapelarut dengan lada hitam memilikipengaruh yang besar terhadap rendemenoleoresin lada hitam yang dihasilkan. Haltersebut disebabkan karena semakin tinggirasio antara pelarut dan bahan, makasemakin besar volume pelarut yang dapatdiserap oleh bahan, sehingga rendemen jugasemakin banyak.

Plot 3D juga menunjukkan bahwarendemen oleoresin lada hitam yangdihasilkan meningkat seiring denganbertambahnya temperatur. Rendemenoleoresin lada hitam terbesar diperoleh padatemperatur 70oC. Meningkatnya temperaturmenyebabkan partikel - partikel yang adabergerak lebih cepat sehingga menyebabkanlebih banyak terjadinya tumbukan antarapartikel pelarut dan terlarut sehinggamempercepat terjadinya ekstraksi. Kawijidkk. (2015) menyatakan bahwa kenaikansuhu akan menyebabkan gerakan molekuletanol sebagai pelarut semakin cepat danacak. Selain itu, kenaikan suhu juga dapatmenyebabkan pori-pori padatanmengembang sehingga memudahkan etanolsebagai pelarut untuk masuk kedalam pori-pori padatan bahan dan melarutkanoleoresin.

Penelitian lainnya mengenai potensidari ekstraksi oleoresin lada yang dilakukanoleh Singh dkk (2013) menyatakan bahwaekstraksi dengan waktu yang semakin lamamenyebabkan rendemen oleoresin yangdihasilkan semakin banyak. Selain waktuekstraksi variabel lain seperti rasioperbandingan antara pelarut dan lada hitam,temperatur ekstraksi, dan jenis pelarut jugamempengaruhi rendemen oleoresin yangdihasilkan.

Gambar 3 menunjukkan persenrendemen oleoresin lada hitam dengan


82

menggunakan metode ultrasonik meningkatseiring dengan bertambahnya waktuekstraksi. Meningkatnya waktu ekstraksioleoresin menyebabkan semakin banyaknyakontak anatara partikel pelarut (ethanol99%) dengan oleoresin yang terdapat didalam lada hitam sehingga menyebabkansemakin banyak terjadinya perpindahanmassa oleoresin ke dalam pelarut. Sehinggarendemen yang dihasilkan semakin besar.

Gambar 4 menunjukkan bahwameningkatnya waktu dan temperaturekstraksi menyebabkan persen rendemenyang dihasilkan semakin besar. Waktu dantemperatur berpengaruh besar terhadaprendemen oleoresin yang dihasilkan. Padapenelitian ini titik optimum yang diperolehdari pemodelan dengan menggunakan CCD

didapat pada Rasio lada hitam denganpelarut etanol 99% pada 1:5 gr/ml,temperatur ekstraksi 70ºC dan waktu 4 jam.Hal ini menunjukkan bahwa meningkatkanwaktu, temperatur dan rasio antara bahandan pelarut sangat mempengaruhi rendemenyang didapat. Penelitian sebelumya yangtelah dilakukan oleh Qiao dkk (2010)menunjukkan bahwa penggunaan ultrasonikmampu meningkatkan ekstraksi dariimidacloprid dari tomat. Penggunaan modelpermukaan respon bertujuan untukmempelajari efek dari masing-masingvariabel (temperatur, waktu, danperbandingan rasio bahan : pelarut)terhadap yield yang dihasilkan (Qu dkk,2013).

Gambar 1. Pengaruh rasio pelarut:lada hitam dan waktu ekstraksi terhadap rendemen oleoresin lada hitammenggunakan ekstraksi maserasi

Gambar 2. Pengaruh rasio pelarut:lada hitam dan temperatur ekstraksi terhadap rendemen oleoresin ladahitam menggunakan ekstraksi ultrasonik


83

Gambar 3. Pengaruh rasio pelarut:lada hitam dan waktu ekstraksi terhadap persen rendemen oleoresindengan menggunakan metode ekstraksi ultrasonik

Gambar 4. Pengaruh waktu dan temperatur ekstraksi terhadap rendemen oleoresin dengan menggunakanmetode ekstraksi ultrasonik

3.4 Uji Gugus Fungsi menggunakanFT-IR.

Gugus fungsi dari oleoresin diujimenggunakan FT-IR dengan melihatpanjang gelombang dari komponen yangdimiliki oleh sampel. Panjang gelombangyang dimiliki oleh oleoresin yangdiekstraksi menggunakan ethanol 99%dengan metode maserasi, ultrasonik dansokletasi dapat dilihat pada Gambar 5.

Gambar 5 menunjukkan hasil uji FT-IR terhadap sampel oleoresin lada hitammenunjukkan bahwa oleoresin yangdibuatdengan metode maserasi danultrasonik memiliki panjang gelombang

yang tidak jauh berbeda. Identifikasipanjang gelombang komponen yangterdapat didalam oleoresin dari lada hitamditampilkan di dalamTabel 5.

Hasil uji FT-IR menunjukkan bahwaoleoresin yang dihasilkan dari masing-masing perlakuan memiliki panjanggelombang 3500 - 3100 cm-1 yangmenunjukkan gugus fungsi C-Haromatik,panjang gelombang 2926, 2933, dan2929 cm-1 yang menunjukkan gugus C-H-alifatik, panjang gelombang 1612-1613 cm-1

yang menunjukkan gugus >N-C=O(alifatik), panjang gelombang 1770, 1772,dan 1793 cm-1 yang menunjukkan gugus–CO-N, panjang gelombang 1249 cm-1 yang


84

menunjukkan gugus gugus -O-CH2-O-simetris, panjang gelombang 1193, 1134,dan 1136 cm-1 yang menunjukkan gugus-O-CH2-O- asimetris, dan yang terakhirpanjang gelombang 1035 dan 1037 cm-1

yang menunjukkan gugus =C-H. Dari hasiluji FT-IR tersebut dan perbandingan darireferensi yang ada dapat dilihat bahwaoleoresin yang dihasilkan mengandungpiperin.

Gambar 5. Hasil analisis gugus fungsi denganmenggunakan FTIR

3.5 Uji Komposisi Oleoresinmenggunakan Gass ChromatographyMass Spectrometry (GC-MS)

Gas Chromatography MassSpectrometry (GC-MS) merupakan metodeyang digunakan untuk menentukankomposisi dan juga persentasi darikomponen yang terdapat di dalam bahan.Komponen yang paling berpengaruh dalammenentukan kualitas oleoresin adalahpiperin, semakin tinggi nilai piperine yangterkandung didalam oleoresin makakualitasnya juga semakin baik. Nilaipersentase piperine yang terdapat didalamoleoresin yang dihasilkan berkisar dari 59-62%. Dari hasil uji GC-MS yang dilakukandapat dilihat juga bahwa didalam oleoresinyang dihasilkan tidak terkandung sisaalkohol yang digunakan sebagai pelarut.Hasil yang didapat ini sesuai dengankualitas oleoresin berdasarkan SNI 06-2388-1998 yang menyatakan bahwakandungan minimum piperin di dalamoleoresin adalah 35%.

Pada penelitian sebelumnya yangdilakukan oleh Dang dan Phan (2014)

mengenai ekstraksi lada hitammenggunakan metode CO2 superkritismenghasilkan rendemen sebesar 4,5%dengan kandungan piperidine sebesar48,32%. Kandungan oleoresin yang terdapatdi dalam lada hitam dipengaruhi oleh letakgeografis, iklim dan cuaca, dan jenis ladahitam.

3.6 Uji Organoleptik pada OleoresinLada Hitam

Hasil uji organoleptik (Tabel 7) yangdilakukan diketahui bahwa kebanyakankoresponden menyatakan oleoresin yangdihasilkan dengan menggunakan metodeultrasonik dan maserasi menghasilkanwarna coklat pekat sedangkan oleoresinyang dihasilkan dengan menggunakanmetode maserasi menghasilkan warnacoklat.

Warna atau kenampakan merupakanatribut mata yang ditangkap mata olehkonsumen sebelum penilaian atribut yanglain dari produk. Selain itu, hasil darisebagian besar kuisioner yang dibagikankepada panelis juga menunjukkan bahwaaroma oleoresin lada hitam yang dihasilkandari masing-masing metode memilikiaroma yang sama yaitu aroma khas lada,demikian pula dengan pendapat sebahagianbesar responden yang menyatakanoleoresin lada hitam berbentuk pasta kental.

3.7 Perbandingan Spesifikasi OleoresinLada Hitam SNI 06-2388-1998 danHasil Penelitian

Dari penelitian yang telah dilakukan,kandungan piperin yang dimiliki oleholeoresin yang dihasilkan denganmenggunakan metode ultrasonik, sokletasidan maserasi masing-masing sebesar 63,5%,65,5%, dan 69,62%. Tabel 8 menunjukkanbahwa hasil perbandingan antara standaroleoresin (SNI 06-2388-1998) denganoleoresin yang dihasilkan dari hasilpenelitian menunjukkan bahwa oleoresinyang dihasilkan dengan menggunakanmetode ultrasonik dan maserasi memenuhistandar yang ada.


85

Tabel 6 Hasil uji FTIR untuk masing-masing sampel oleoresin

Jenis gugus fungsiPanjang Gelombang (cm-1)

ultrasonik maserasi Sokletasi Referensi

Gugus C-H aromatic 3223 3267 3251 >3000*

Gugus C-H alifatik 2927 2926 2933 2925 *

Gugus -CO-N 1793 1770 1772 1700 *

Gugus -O-CH2-O- simetris 1249 1249 1249 1230 *

Gugus -O-CH2-O- asimetris 1193 1136 1134 1134 **

gugus >N-C=O (alifatik) 1612 1614 1612 1610 *

Gugus -C-H 1037 1037 1035 1000 *Sumber: * Baranska dkk (2009)

** Saha dkk (2013)

Tabel 7. Hasil Uji organoleptik dari oleoresin lada hitam

Oleoresin Warna Aroma Bentuk

Maserasi Coklat Pekat Khas Lada Hitam Pasta Kental

Ultrasonik Coklat Pekat Khas Lada Hitam Pasta Kental

Tabel 8. Spesifikasi oleoresin lada hitam menurut SNI 06-2388-1998 dan hasil penelitian

No Jenis Uji SNI 06-2388-1998* Hasil Penelitian

1

Kenampakan Warna Bentuk Bau

Coklat muda,coklat pekat Pasta cair, pasta kental Khas lada

Coklat pekat Pasta kental Khas lada

2 Kadar piperin Minimal 35,0% 63,5 – 69,62%

3 Sisa pelarut maksimalMaksimal sesuai dengan peraturan di

Negara importer0

* Sumber : BSN, 1998

4. KESIMPULAN

Berdasarkan hasil penelitian yangtelah dilakukan, diperoleh beberapakesimpulan sebagai berikut:1. Kondisi optimum ekstraksi oleoresin

lada hitam menggunakan maserasidiperoleh sebesar 4,42% pada kondisiekstraksi dengan rasio lada hitamterhadap etanol 99% 1:4 gr/ml danwaktu ekstraksi 4,68 jam dengankandungan piperine sebesar 69,62%.

2. Kondisi optimum ekstraksi oleoresinlada hitam menggunakan Ultrasonikdiperoleh pada kondisi ekstraksi denganrasio lada hitam terhadap etanol 99%

1:5 gr/ml, temperatur ekstraksi 70ºC danwaktu ekstraksi 4 jam, dan rendemenyang dihasilkan sebesar 4,94% dengankandungan piperine sebesar 63,5%.

3. Penggunaan bantuan gelombangultrasonik pada ekstraksi oleoresin ladahitam dapat meningkatkan rendemen.

DAFTAR PUSTAKA

Baranska M and Schulz H, 2009. The Alkaloids.Elsevier, Netherlands

Bagheri H, Mohmyazid, Solati Z, 2014.Antioxidant activity of Piper Nigrum L.essensial oil extracted by supercriticalCO² extraction and hydro-distillation.Talanta, 121, 220-228.


86

Dang, Q. T dan Phan, N. N, 2014. Optimization ofsupercritical extraction of oleoresinfrom black pepper (piper nigrum L) andantioxidant capacity of the oleoresin.International Food Research Journal 21(4): 1489-1493

Hartuti, S. 2011. Optimasi Ekstraksi OleoresinJahe dengan menggunakan metoderespon Permukaan, Thesis pada ProgramPascasarjana Universitas Syiah Kuala.

Kawiji, Khasanah L.U, Utami R, Aryani N.T,2015. Maceraration Extraction of KaffirLime Leaves (Citrus hystrix DC)Oleoresin: Yield Optimization andQuality Characteristics Examization.Jurnal Agritech. 35 (2).

Kiran A, Ramisetty, Anirudha B, Pandit, Parag R,Gagate, 2015. Ultrasound assistedpreparation of emultion of coconut oil inwater: understanding the effect ofoperation parameters and comparison ofreactor design. Journal Chemical andProcessing 88: 70-77.

Koswara, 1995. Jahe dan Hasil Pengolahanya.Pustaka Sinar Harapan. Jakarta.

Lee, A.Y, Kim H.S, Choi, G, Moon, B.C, ChunJ.M, Kim H.K, 2014. Optimization ofUltrasonic-Assisted Extraction of ActiveCompounds from the fruit of Star Aniseby Using Response SurfaceMethodology. Food Anal. Methods(2014) 7:1661-1670. DOI10.1007/s12161-014-9803-0

Yue L, Feng Z, Zhixiang W, 2012. Ultrasound-Assisted Extraction of Capsaicin fromRed Peppers and Mathematical Modeling.Separation Science and Technology, 47:124 – 130, 2012.

Nuryawan A, Haryati Y, Bandjar H, 2007. Lada(Piper nigrum L) sebagai salah satuPangan Fungsional Penghasil Devisa.BPTP Bogor

Qiao F, Zhang X, Wang M, Kang Y, 2010. RapidExtraction of Imidacloprid in Tomatoesby Ultrasonic Dispersion Liquid-liquidMicroeextraction Coupled with LCDetermination. Chromatographia. 72(3).

Qu C, Yu S, Luo L, Zhao Y, Huang Y, 2013.Optimazation of Ultrasonic extraction ofpolysaccharides from Ziziphus JujubaMill. By Response Surface Methodology.Chemisrty Central Journal 2013, 7:160

Ratna, 2012. Kinetika Ekstraksi oleoresin Jahemenggunakan gelombang ultrasonic.Thesis pada program PascasarjanaUniversitas Syiah Kuala.

Ruslan, 2009. Hidro distilasi Minyak Jahemenggunakan Ultrasonik. Thesis padaprogram Pascasarjana Universitas SyiahKuala.

Saha K. C, Seal H. P and Noor M. A, 2013.Isolation and characterization of piperinefrom the fruits of black pepper (pipernigrum). J. Bangladesh Agril, Univ.11(1): 11-16, 2013

Singh S, Kapoor I. P. S, Singh G, Schuff C. 2013.Chemistry, Antioxidant and AntimicrobialPotentials of white Pepper (Piper nigrumL) Essensial oil and oleoresins. Proc.Natl. Acad. Sci., Sect. B Biol. Sci.,83(3):357-336

Badan Standardisasi Nasional (BSN). 1998. SNI01-0025-1987, 2007. Oleoresin ladaHitam. BSN. Jakarta

Sulhatun, Jalalluddin dan Tisara, 2014. LadaHitam sebagai bahan baku PembuatanOleoresin dengan Metode Ekstraksi.Jurnal Teknologi Kimia Unimal, 2 (2)


87

PENGEMBANGAN PERALATAN PENYULINGAN MINYAK ATSIRIJERUK PURUT (Citrus hystrix D.C) MENGGUNAKAN SISTEM UAP(Development of Lime (Citrus hystrix D.C) Essential Oil Refining EquipmentUsing Steam System)

SyarifuddinBaristand Industri Banda Aceh, Jl. Cut Nyak Dhien No. 377, Lamteumen Timur, Banda Aceh - Indonesia.Email: [email protected]

Riwayat Perlakuan Artikel:Diterima: 22 Agustus 2016 Revisi : 25 September 2016 Disetujui: 09 Oktober 2016

ABSTRAK. Ekstraksi minyak atsiri dapat dilakukan dengan beberapa cara seperti: sistem perebusan, sistemkukus, gabungan sistem uap dan ekstrasi dengan pelarut organik. Untuk skala industri ekstraksi minyak atsirijeruk purut dari daunya lebih efisien dilakukan dengan cara distilasi sistim uap. Dalam penelitian ini ada tigakegiatan pengembangan peralatan penyulingan, pertama: penggunaan serbuk gergaji sebagai penganti kayubakar dengan menggunakan tunggu pembakaran berbentuk selinder sehingga dapat menghemat biaya,kebutuhan biaya serbuk gergaji Rp 5.000/sekali penyulingan, kedua: pengecilan ukuran leher angsa dapatmeningkatkan tekanan di dalam boiler sehingga penyulingan dapat dipersingkat menjadi 2 jam dan ketigapenggunaan double kondensor menyebabkan pendinginan distilat sangat sempurna. Spesifikasi peralatansebagai berikut: tinggi ketel 1000 mm, diameter ketel 500 mm, kapasitas bahan baku 10 kg per sekalipenyulingan. Penanganan bahan baku sebelum penyulingan juga berpengaruh terhadaprendemen.Penyulingan minyak atsiri jeruk purut dengan menggunakan peralatan ini mempunyai rendemen0,67% – 0,98%. Minyak atsiri yang dihasilkan mempunyai sifat fisika antara lain kelaruran dalam alkohol1:1,bening (tidak berwarna), indeks bias 1,36 s.d 1,38 dan berat jenis 0,85 s.d 0,86 gr/cc. Komponen penyusunkimia dari minyak jeruk purut hasil analisa GCMS terdiri dari: Linalool 4,19%, I-Phellandrene 4,30%, alpha-Fenchene 2,22%, Geranyl acetat 4,10%, Citronella 47,98%, beta-Citronellol 8,48,58%, Cytronellyl acetat9,18%, tran-Caryopyllene 1,68%. Hasil uji karakteristik komponen penyusun kimia menunjukkan bahwa adasekitar 23 komponen aktif yang jumlah persen komulatif masih kecil, Mutu minyak atsiri jeruk purut sangattergantung pada jumlah kadar citronella.

Kata kunci : Citronella, jeruk purut, kondensor ganda, serbuk gergaji.

ABSTRACT. The extraction of essential oils can be done several ways such as: boiling systems, steamsystems, combined of steam systems and extraction with organic solvents. In an industrial scale extraction ofessential oils from the leaves of lime is more efficient by steam distillation system. In this research, there arethree methods to develop refining equipment, first: Use of sawdust as a substitute for firewood by usingcylindrical stove so as to save costs, the need for cost sawdust 0,38USD/ distillation cycle, second reduction thegoose neck can increase the pressure on the boiler so that distillation proses can be shortened to 2 hours andthe third use of double condenser cooling causes the distillate is perfect. Equipment Specifications of kettleasfollows: 1000 mm in high, 500 mm in diameter, raw materials capacity 10 kg/distillation. Handling rawmaterials before refining also affect the yield. Lime essential oil using this equipment has a yield of 0.67% to0.98%. Essential oils are produced having physical properties include solubility in alcohol 1:1, transparent(colorless), refractive index of 1.3600–1.3786 and density 0,8543 – 0,8614 g/cc. Chemical constituents of limeoil in the GCMS analysis comprise of : Linalool 4.19%, I-Phellandrene 4.30%, alpha-Fenchene 2.22%,geranyl acetate 4.10%, Citronella 47.98%, beta-Citronellol 48.58%, Cytronellyl acetate 9.18%, tran-Caryopyllene 1.68%. The results on the chemical components examination shows that there are about 23 activecomponents in which the percent cumulative amount is still small. The quality of the lime essential oil is highlydependent on the number of citronella content.

Keywords: Citronella, lime, double condenser, sawdust.

1. PENDAHULUAN

Daun jeruk purut banyak digunakanuntuk aroma/flavor masakan khususnyadaun muda, daun yang sudah tua dibiarkan

dan tidak dipakai sampai jatuh menjadisampah. Jeruk purut dalam bahasa latindisebut Citrus Hystrik DC merupakantumbuhan perdu yang tumbuh di daerahtropis seperti Indonesia yang dalam


88

perdagangan internasional dikenal sebagaikaffir lime. Aroma/flavor daun jeruk purutberasal dari kandungan kandungan minyakatsiri dengan komponen utamanyasitronellal (Ketaren, 1993). Minyak dengankadar sitronellal yang tinggi dapatdimanfaatkan sebagai bahan baku untukisolasi sitronellal yang digunakan sebagaizat pewangi sabun, parfum dan aroma terapilain yang mempunyai nilai ekonomi tinggi.

Sitronellal juga memiliki aktivitasantioksidan (Ayusuk dkk., 2009) danaktifitas antibakteri yang dapat menghabatpertumbuhan Salmonella danEnterobakteria lainya (Nanasombat danPana, 2005). Cara perlakuan awal diambildari beberapa literatur yang telah dilakukanoleh peneliti sebelumnya antara lain Ririn(2010) melaporkan rendemen minyak atsiridaun jeruk purut utuh kering sebesar0,6966% (v/b) dan minyak atsiri jeruk purututuh basah sebesar 0,6033% (v/b),sedangkan Koswara (2011) melaporkandengan perlakuan pendahuluan daun segardirajang menghasilkan rendemen sebesar1.42%. Menurut Lia, dkk. (2015), perlakuanpemeraman memiliki minyak atsiri daunjeruk purut 0,867%. Ma’mun dan Shinta(2009) menyimpulkan bahwa perlakuanawal seperti pengeringan dengan keringangin, pengecilan ukuran dan pemeramandapat meningkatkan produktivitas/rendemenminyak atsiri.

Besar kecilnya rendemen minyakatsiri juga dipengaruhi oleh jenis prosespenyulingan yang dipilih, menurut Ketaren(1993) proses penyulingan minyak atsiridibagi empat jenis antara lain: ektraksidengan pelarut organik, proses perebusan,uap air/pengukusan dan sistem uap.Pemilihan sistem penyulingan juga sangatdipengaruhi oleh efesiensi, waktupenyulingan dan jumlah bahan baku yangdapat di suling. Penyulingan sistem uapsangat menguntungkan jika dihitung secaraekonomis apabila diterapkan untukpenyulingan skala industri.

Pelaporan hasil penelitian Safaatuldan Prima (2010) tentang ektraksi minyak

daun jeruk purut dengan pelarut etanoldengan rendemen 13,39% dan pelarut n-Heksan 10,50%, hasil penelitian ini perludikaji ulang karena rendemen minyak atsiridaun jeruk purut berkisar antara 1,0% –1,5% (Anonimus, 2011). Hasil penelitianDeddy dan Fahmi (2010) melaporkan waktupenyulingan/ektraksi minyak atsiri jerukpurut dengan distilasi vakum berkisar 2 – 4jam.

Sampai saat ini kurangnya literatur/pelaporan tentang pengaruh tekanan padapenyulingan sistem uap terhadap rendemendan komposisi kimia minyak atsiri jerukpurut, hal tersebut diatas melatar-belakangipenelitian ini untuk mengetahui pengaruhtekanan terhadap rendemen, waktupenyulingan dan karakteristik minyak daunjeruk purut. Hal ini juga merupakan tujuandari penelitian ini. Perubahan tekanan padaproses penyulingan uap ini dilakukandengan cara pengecilan ukuran padasambungan antara ketel suling dengankondensor (leher angsa) dengan variasiukuran 1”, ¾” dan ½”, Perlakuan inidiharapkan dapat mengubah tekanan dansuhu secara signifikan.

2. METODOLOGI

2.1 Rancangan Penelitian

Pelaksanaan Penelitian meliputiperbandingan variabel ukuran leher angsaterhadap perubahan tekanan dan temperaturserta bahan baku. Analisa hasil akhirmeliputi karakteristik komponen penyusunminyak atsiri jeruk purut, berat jenis, indekbias dan berat jenis. Hasil yang didapatselanjutnya diolah dan ditampilkan dalambentuk Tabel. Bahan baku daun Jeruk purutdiambil dari dua lokasi, yaitu Bireuen danAceh Besar.

2.2 Bahan dan Peralatan

Bahan yang diperlukan dalampenelitian daun jeruk purut yang sudahdiangin-anginkan dan bahan bakar serbukgergaji. Peralatan yang dibutuhkan meliputi

Syarifuddin Pengembangan Peralatan Penyulingan ...

89

peralatan penyulingan minyak atsiri sistemuap yang sudah dimodifikasi, peralatanpengujian seperti GSMS, Refraktrometerdan neraca analitik, oven dan piknometer.

2.3 Metodologi Percobaan

Penelitian ini dilakukan perancanganperalatan dengan pengecilan ukuran leherangsa dengan tiga variasi 1”, ¾” dan ½”.Pada ujung leher angsa dipasang pendingindengan sistem pertukaran air pendinginsecara kontinyu, sebagai bahan bakarmenggunakan serbuk gergaji dengan tungkuberbentuk selinder. Kapasitas ketel ±15 kgdaun jeruk purut, peralatan penyulingandibuat dari bahan stainless steell sehinggatidak ada unsur logam yang terikut dalamminyak atsiri. Pengukuran tekanan dantemperatur diukur pada boiler dan padaketel bagian atas. Peralatan yang dirancangini merupakan skala pilot plant, hasil daripenelitian ini di uji karakteristik komponenpenyusun minyak atsiri jeruk purut, beratjenis dan indek bias. Peralatan ini dilakukanuji coba dengan memvariasikan duavariabel yaitu variabel berubah antara lainukuran leher angsa 1”, ¾” dan ½”, sumberbahan baku dari dua kabupaten dan waktupenyimpanan bahan baku. Varibel tetapdengan menggunakan jumlah bahan bakuyang tetap 10 kg. Proses penyulingan jugaditentukan oleh penanganan bahan bakusebelum proses penyulingan.

2.4 Prosedur Percobaan

Proses penyulingan minyak atsirijeruk purut dilakukan sebagai berikut: daunjeruk purut yang sudah dipetik yangdidatangkan dari daerah Bireuen diangin-anginkan selama 24 jam, 48 jam dan 72jam, sebelum di suling daun jeruk purut ditimbang sebanyak 10 kg kemudiandimasukkan kedalam ketel penyulingan,dengan ukuran leher angsa sesuai denganvariabel yang ditetapkan. Tungkupembakaran berbentuk silinder diisi denganserbuk gergaji dan dipadatkan cara diinjak-injak. Setelah air pendingin dialirkan,kemudian diisi air kedalam boiler lalu

dihidupkan api pembakaran, pastikan semuakran terbuka. Waktu pembakaran selamalebih kurang 1 jam, distilat akan keluarmelalui pipa kondender yang terletak dalambak pendingin. Distilat yang masihtercampur antara minyak dan air ditampungdalam tabung Florentine. Minyak akanterpisah dengan air. Bagian lapisan atasmerupakan lapisan minyak yang dapatdiambil dengan sendok dimasukkan kedalam tabung pemisah. Bahagian bawahdari tabung pemisah merupakan air dandibuang, bagian atas merupakan minyakatsiri jeruk purut lalu diukur volumenyasehingga dapat diketahui rendemen minyakatsiri.

Gambar 1. Prosedur Penyulingan Minyak jerukPurut Sistem Uap

2.5 Analisa Produk

Analisa produk akhir dilakukanterhadap parameter dengan prosedur sebagaiberikut antara lain:a. analisa komponen penyusun minyak

atsiri dengan GC-MSb. penentuan warnac. penentuan bobot jenisd. penentuan indeks biase. penentuan kelarutan dalam etanol .

Daun Jeruk Purutdengan berat 10 kg

Diangin-anginkan 24 jam,48 jam dan 72 jam

Proses penyulingan dengansistem uap

Penampungan dan pemisahan minyak

Evaluasi rendemen minyakatsiri jeruk purut

Analisa karakteristik komponen minyakatsiri, berat jenis dan indek bias


90


3.1 Analisa Awal Karakteristik SifatFisika-Kimia Minyak Jeruk purut

Penelitian diawali dengan mengambilsampel minyak jeruk purut hasilpenyulingan yang dilakukan di BaristandIndustri Banda Aceh dan bahan bakuberasal dari dua kabupaten di PropinsiAceh. Minyak jeruk purut tersebut dianalisisdengan Gas Chromatography-MassSpectrometry (GC-MS) merek Shimadzu(Shimadzu, Japan), untuk mengetahui kadarsitronellol dan dianalisis juga sifat-sifatfisika-kimia lainnya.

Penentuan mutu minyak jeruk purutsangat dipengaruhi oleh kadar sitronellolselain sifat-sifat fisika-kimia lain. Untukminyak atsiri jeruk purut belum adapenetapan standar mutu oleh BSN, sehinggapenentuan sifat fisika dan kimia mengikutiminyak atsiri pada umumnya. Denganmengetahui sifat fisika-kimia maka dapatdideteksi jika terjadinya pemalsuan,mengevaluasi mutu dan kemurnian daripada minyak atsiri.

3.2 Citronellol

Sebagian besar minyak atsiri terdiridari campuran hidrokarbon (monoterpendan sesquiterpen), persenyawaanhidrokarbon oksigenasi (oxygenatedhidrokarbon seperti alkohol, ester, aldehid,keton, fenol dan eter) dan sejumlah kecilparafin dan lilin. Persenyawaan oksigenasimerupakan penyebab utama bau wangidalam minyak atsiri, sedangkan terpen dansesquiterpen berpengaruh kecil terhadap baudan nilai flavor minyak. Persenyawaanoksigenasi mempertinggi kelarutan minyakatsiri dalam alkohol encer (kecuali beberapasenyawa golongan aldehida), dan lebihtahan serta lebih stabil terhadap prosesoksidasi dan resinifikasi. Persenyawaanmonoterpen dan sesquiterpen yang tidakjenuh mengalami proses oksidasi danresinifikasi di bawah pengaruh cahaya danudara, atau pada kondisi penyimpanan yangkurang baik, sehingga merusak bau danflavor serta menurunkan kelarutan minyakdalam alkohol (Guenther, 1987).

Tabel 1. Hasil Analisa komponen penyusun minyak atsiri Jeruk Purut

Komponen penyusun minyakAtsiri Jeruk Purut

Asal Bahan Baku, ukuran leher angsa dan waktu pengeraman

Bireuen Aceh besar

½”(24 jam) ¾”(48 jam) 1”(72 jam) 1” (24 jam)alpha-Pinene (%) - 1,19 - 2,22

2,6 Octadiene (%) 0.93 1,69 1,84 1,75

gamma-Terpene (%) 1,85 4,39 2,10 -

I-Phellandrene (%) 4,84 - - 4.30

Linalool (%) 4.63 4,05 6,15 4,75

Citronella (%) 45,74 46,67 41,32 47,98

beta-Citranellol (%) 8,55 7,36 12,20 9.48

Citronelly acetate (%) 7,48 6,20 11,01 9,18

Geranyl acetat (%) 4,16 4,43 - 4,10

tran-Caryophyllene (%) 1,57 1,54 1,90 1,68

Bicyclogermacrene (%) - - 3,54 1,33

delta-cadinene (%) - - - 1.37

Elemol (%) 2,15 1,78 - 1,26

Nerolidol (%) - 3,41 5,2 1,67

Naphthalene (%) - - - 1,84

Sabinene (%) 2,56 2,67 - 1,72

Phyol Isomer (%) - 0,61 1,25 0,53


91

Cironellol adalah golonganpersenyawaan oksigenasi yang merupakankomponen penting yang menentukankualitas minyak jeruk purut. Semakin besarkadar Citronelol, maka semakin baik mutuminyak jeruk purut yang dihasilkan.Peningkatan kadar Citronellol dapatdilakukan dengan proses penanganan awalbahan baku dan juga sangat berpengaruhpada sumber bahan baku.

Gambar 2. Peralatan penyulingan Minyak JerukPurut

Peralatan yang dikembangkan antaralain menggunakan double condensor padaproses pendinginan, bahan pembakarmenggunakan serbuk gergaji (limbahbiomassa) dan pengecilan leher angsa untukmenaikkan tekanan dan temperatur proses.

3.3 beta-Citronellol dan trans-Caryophyllene

Dalam minyak jeruk purut beta-citronellol dan trans-Caryophyllenemerupakan komponen minor, tapi sangatmempengaruhi rendahnya mutu minyakjeruk purut. Komponen beta-citronellol dantran-Caryophyllene larut dalam alcohol,kedua komponen ini letaknya sangatberdekatan titik didih dengan citronellol, inidapat dilihat pada kromotografi minyakjeruk purut dan sumber bahan baku yangberbeda dapat menaikkan kadar komponenbeta-Citronellol dan trans - Caryophyllenesehingga kadar Citronellol menurun.

3.4. Analisa sifat fisika minyak atsirijeruk purut.

Analisa fisika juga sangat pentingselain sifat kimia, ini mengambarkan

kemurnian dari suatu minyak atsiri. Sifatkhas minyak atsiri dapat ditentukan dengancara analisa di laboratorium.

3.4.1 Berat jenis

Nilai berat jenis minyak atsirididefinisikan sebagai perbandingan antaraberat minyak dengan berat air pada volumeair yang sama dengan volume minyak padakondisi yang sama pula. Berat jenis seringdihubungkan dengan fraksi beratkomponen-komponen yang terkandungdidalamnya. Semakin banyak fraksi beratyang terkandung dalam minyak, makasemakin besar pula nilai berat jenisnya.Berat jenis merupakan salah satu sifat fisikayang penting dalam menentukan mutu daripada minyak atsiri, menurut (Nugraheni,2012) pada umumnya berat jenis minyakatsiri pada suhu 25 0C berkisar antara0,6961 s/d 1.188 gr/cc. makin besar kadarfraksi berat dalam komposisi minyak atsirimakin besar pula berat jenis (Syarifuddin,2009). Pengaruh pegeraman pada perlakuanawal juga berpengarug signifikat pada beratjenis minyak jeruk purut. Makin lamapengeraman maka komponen penyusunminyak jeruk purut dengan titik didih lebihrendah sudah menguap/hilang, hal ini dapatdilihat pada Tabel 2. Besar-kecilnya beratjenis sangat dipengaruhi oleh komponenpenyusunnya (Reineccius, 1994).

Pengaruh nyata nilai berat jenisterhadap pengeraman pada penelitian inidapat dilihat hasil kromatografinya,pengeraman lebih lama dapat menghasilkanminyak atsiri dengan jumlah lebih banyakkomponen fraksi berat. Berat jenis jugadipengaruhi oleh sumber bahan baku, hasilpenelitian ini dapat dilihat pada Tabel 2,dimana sumber bahan baku yang berbedadengan perlakuan penelitian yang samadapat menghasilkan berat jenis yangberbeda. Hal ini dapat terjadi karenakomposisi tanah dengan kadar karbon dantingkat kehumusan tanah yang berbeda.


92

Tabel 2. Hasil analisa sifat fisika minyak atsiri jeruk purut

Sifat Fisika MinyakAtsiri Jeruk Purut

Asal bahan baku, ukuran leher angsa dan waktu pengeraman

Bireuen Aceh Besar

½”(24 jam) ¾”(48 jam) 1”(72 jam) 1” (24 jam)

Berat Jenis (gr/cc) 0,8572 0,8608 0,8614 0,8543

Indek Bias (nD20) 1,37756 1,37864 1,36126 1,3600

Kelarutan dalam alkohol 1:1 1:1 1:1 1:1

WarnaTidak

berwarnaPutih

kecoklatanCoklat muda Coklat bening

3.4.2 Indeks Bias

Indeks bias merupakan perbandinganantara kecepatan cahaya di dalam udaradengan kecepatan cahaya didalam zattersebut pada suhu tertentu. Indeks biasminyak atsiri berhubungan erat dengankomponen-komponen yang tersusun dalamminyak atsiri yang dihasilkan. Alat yangdigunakan adalah refraktometer. Prinsipdari pengukuran indeks bias adalah apabilacahaya kurang padat ke media lebih padat,maka sinar akan membelok dan membiasdari garis normal. Untuk mengukur indeksbias suatu minyak atsiri biasanyamengunakan apabila minyak atsiri yangdiukur mempunyai kekentalan tinggi makanilai indeks biasanya akan lebih besar.Indeks bias dari suatu zat merupakanperbandingan dari sinus sudut jatuh dansinus sudut sinar pantul dari cahaya yangmelalui suatu zat (Lia dkk., 2015), datapenelitian pada Tabel 2 menunjukkan nilaiindek bias pada waktu pemeraman lebihsingkat harganya lebih tinggi, dan perlahan-lahan turun dengan waktu pengeraman lebihsedikit.

Pengecilan leher angsa tidak adapengaruh pada nilai indek bias, pada waktupengeraman 24 jam komponen penyusunminyak jeruk purut lebih banyakdibandingkan pengeraman 72 jam ini dapatdilihat pada lampiran Kromatografi minyakjeruk purut. Makin banyak komponenpenyusun minyak jeruk purut, makin tingginilai indeks biasnya. Menurut Nainggolan(2002) nilai indeks bias bergantung pada

jumlah rantai karbon dan jumlah ikatanrangkap. Nilai indeks bias juga dipengaruhioleh lokasi atau sumber bahan baku, bahanbaku yang sumber tanahnya banyakmengandung karbon mempunyai nilaiindeks bias lebih besar.

3.4.3 Kelarutan dalam alkohol

Minyak jeruk purut larut dalamalkohol dan tidak larut dalam air, danalkohol tidak larut dengan senyawa terpene.Hal ini sesuai dengan peryataan (Guenther,1987) bahwa kelarutan minyak atsiri dalamalkohol ditentukan oleh jenis komponenkimia yang terkandung dalam minyak atsiri.Pada umumnya minyak atsiri yangmengandung persenyawaan terpenteroksigenasi lebih mudah larut dalamalkohol daripada yang mengandung terpen.Makin tinggi kandungan terpen makinrendah daya larutnya atau makin sukar larut,karena senyawa terpen tak teroksigenasimerupakan senyawa nonpolar yang tidakmempunyai gugus fungsional.

Gambaran kelarutan dalam alkoholmerupakan gambaran tingkat kepolaransuatu minyak atsiri, alkohol merupakansenyawa dengan tingkat kepolaran tinggidengan gugus hidroksilnya (OH). Gugushidroksil akan melarut lebih cepat apabilaminyak atsiri tersebut termasuk senyawahidrokarbon teroksigenated, karena gugusOH pada alkohol akan melarut gugusoksigen pada senyawa hidrokarbon. Minyakatsiri merupakan penyusun dari padakomponen hidrokarbon. Dari hasil


93

penelitian yang diperlihatkan pada Tabel 2bahwa semua minyak jeruk purut hasilpenyulingan mempunyai kelarutan dalamalkohol (etanol 98%) 1:1, ini menjelaskanbahwa minyak jeruk perut tidak tercemardan komponen penyusunnya sebahagianbesar gologan hidrokarbon teroksigen.Menurut Guenther (1987) alkoholmerupakan gugus hidroksil (OH), karena itualkohol dapat larut dengan minyak atsiri.

3.4.4 Warna

Reaksi oksidasi pada minyak jerukpurut hasil penyulingan terjadi pada ikatanrangkap dalam terpene, molekul alkohol danaldehida dengan oksigen didalam udara.Oksidasi terhadap fraksi yang tidak tersabundalam minyak jeruk purut terutama oksidasipada senyawa alkohol menghasilkan warnakecoklat - coklatan. Faktor - faktor yangmempercepat oksidasi antara lain: suhuyang tinggi, katalis Fe-organik dan katalislogam Cu dan Fe, kecepatan oksidasiminyak atsiri di udara terbuka akanbertambah dengan kenaikan suhu dansebaliknya (Ketaren, 1993).

Warna minyak jeruk purut hasilpenyulingan dipengaruhi oleh sumber bahanbaku dan lamanya waktu pengeraman,warna dasar dari minyak jeruk purut adalahberwarna bening jernih seperti minyak pala,tetapi karena perlakuan penyulingan yangterlalu panas/suhu boiler tidak terkontroldapat menyebabkan perubahan sifat fisikdari minyak. Menurut Guenther (1987) adabeberapa faktor penyebab perubahan warnaminyak atsiri antara lain lamanyapenyimpanan/pengeraman dan suhupenyulingan terlalu tinggi/lama. Dari hasilpenelitian menunjukkan makin lama waktupengeraman makin berupa warna daribening jernih menjadi coklat. Ini disebabkanatom karbon dalam minyak atsiri terbakar.

3.5 Varibel yang Mempengaruhi HasilPengembangan PeralatanPenyulingan

Dalam penelitian ini ada beberapavariable yang dapat mempengaruhi hasilpenelitian, berikut yang dimunculkan dalambentuk Tabel 3 .

Tabel 3. Pengaruh Variabel Operasional dan Desain Penyulingan

Variabel Penelitianpenyulingan minyak

Jeruk Purut

Asal Bahan Baku, ukuran leher angsa dan waktu pengeraman

Bireuen Aceh Besar

½”(24jam) ¾”(48jam) 1”(72jam) 1” (24 jam)

Pengaruh penggunaanBiomassa terhadaplamanya waktupembakaran

3 jam 3 jam 3 jam 3 jam

Pengaruh pengecilanleher angsa terhadapwaktu penyulingan

1 jam 40 menit 2 jam 2 jam 30 menit 2 jam 30 menit

Pengaruh Pengunaandouble condenserterhadap pendinginandistilat.

Distilat tidakpanas/ suhu

kamar


kamar


kamar


kamar

Rendemen 0,98% 0,75% 0,73% 0,67%


94

3.5.1 Pemanfaatan biomassa

Pemanfaatan kalori dari biomassa(serbuk gergaji) pada teknologi penyulinganmerupakan suatu hal yang baru, karenabiasanya bahan bakar pada industri ini yangdigunakan adalah kayu bakar, tetapi saat inikonversi kayu bakar sudah dibatasi olehperaturan pemerintah. Biomassa (serbukgergaji) mempunyai kalori yang tinggiapabila serbuk gergaji tersebut sebelumdibakar dipadatkan terlebih dahulu.Perancangan tungku pembakaran harusspesifik/khusus sehingga panas pembakarantidak menyebar keluar pada boiler, sertaudara masuk pada tungku harus cukup.Rata-rata proses pembakaran dengan tungkuyang dirancang dapat bertahan selama 3jam, waktu ini sudah mencukupi untukproses penyulingan minyak jeruk purut.Biaya untuk sekali penyulingan denganmenggunakan serbuk gergaji sekitarRp 5000/sekali penyulingan, hal ini sangatmurah dibandingkan dengan menggunakankayu bakar sekitar Rp 100.000,-/sekalisuling, dan untuk mendapatkannya jugasulit.

3.5.2 Pengaruh pengecilan leher angsaterhadap waktu penyulingan

Salah satu prinsip dasar yangberpengaruhi dalam suatu proses kimiaadalah perubahan tekanan dan temperatur,salah satu dari parameter ini berubah yanglain juga ikut mempengaruhinya. Dalamproses kimia apabila tekanan dinaikkanmaka temperatur juga ikut naik, ini prinsipdari gas ideal. Tekanan dapat dinaikkandalam suatu proses apabila udara di dalamreaktor proses dipanaskan dan salurankeluaran diperkecil atau ditutup.

Pada proses penyulingan minyakjeruk purut yang berasal daun, prosesnyaakan berjalan lebih cepat apabila tekanandan temperatur dapat dinaikkan, besarnyatekanan turut menekan keluar minyak yangada dalam kelenjar daun dan bergabungdalam air sulingan. Tabel 3 memperlihatkan

waktu penyulingan dapat dipersingkatdengan memperkecil ukuran leher angsa.Minyak akan habis terekstrak dalam airsuling dan dapat dipisahkan kembali dalamtabung Florentine, untuk lebih efektifminyak yang bercampur dengan air diambilmenggunakan sendok kemudiandimasukkan kedalam tabung pemisah,sehingga terjadi pemisahan sempurna.

3.5.3 Pengunaan double condenser.

Permasalahan yang sering dihadapioleh petani penyulingan minyak atsirikhususnya minyak jeruk purut adalahpendinginan distilat yang tidak efektif,penyebab dari hal ini adalah distilat yangkeluar masih panas, sehingga minyak atsiriyang mempunyai titik didih rendah akanmeguap ke udara, hal ini menyebabkanrendemen minyak yang dihasilkan rendah.Kondeser yang sering digunakan berbentukselinder dari bahan galvanis atau stainlesssteel.

Panjang kondesor sangatmempengaruhi pendinginan distilat,kondesor yang panjang membutuhkantempat yang luas. Untuk menjawabpermasalahan ini maka pada studi inidigunakan dua buah kondesor secara bolak-balik, kondeser pertama berfungsi sebagaishock stees cooled untuk menurunkantemperatur secara tiba-tiba, kemudian barudialirkan ke condensor kedua untukmeyempurnakan pendinginan. Padapenelitian ini di hasil sistem pendinginandistilat yang sempurna, karena distilat yangdihasilkan tidak panas dan rendemenminyak yang dihasilkan dapatdipertahankan.

4. KESIMPULAN

1. Penggunaan biomassa (serbuk gergaji)dapat mencapai waktu penyulingansampai 3 jam dengan biaya bahanbakar berkisar antara Rp. 3.000,-Rp. 5000/sekali suling.


95

2. Panas pembakar dapat diatur/dikontroldibandingkan menggunakan kayubakar.

3. Pengecilan ukuran pipa pada bagianleher angsa dapat mempersingkatwaktu penyulingan. Ukuran leherangsa 1” dengan waktu penyulingan2,5 jam, ukuran leher angsa ¾”dengan waktu penyulingan 2 jam 10menit dan ukuran leher ½” denganwaktu penyulingan 1 jam 40 menit,waktu penyulingan rata-rata 2 jam

4. Spesifikasi peralatan penyulinganminyak atsiri jeruk purut sebagaiberikut tinggi ketel 1000 mm,diameter 500 mm dan kapasitas 10 kg.

5. Penanganan bahan baku sebelumpenyulingan berpengaruh terhadaprendemen.Rendemen minyak atsirijeruk purut yang dihasilkan 0,67% -0,98%.

6. Minyak jeruk purut yang dihasilkanmempunyai berat jenis antara0,8543 - 0,8614 gr/cc, indek bias1,3600 - 1,37756 , kelarutan dalamalkohol 1:1 untuk semua perlakuandan warna dari putih bening sampaiputih kecoklatan.

7. Komponen penyusun minyak jerukpurut dengan kadar dominan sebanyak17 komponen dan komponen dengankadar terbesar adalah citronella45,74%.

5. DAFTAR PUSTAKA

Anonimous, 2011, Ekstraksi-destilasi daun jerukpurut ayist_sumloheh, 24 Maret 2011

Ayusuk, S., Sunisa, S,.Paiboon, T dan Worapong,U. 2009. Effect of Heat Treatment onAntioxsidant Properties of Tom-KhaPaste and Herbs/Speces used in Tom –Kha Paste. Kasetsart J (Nat. Sci.). 43:305-312

Deddy Kurniawan W, Fahmi Arifin, 2011.Pengaruh Lama Penyulingan TerhadapRendemen Minyak Jeruk PurutMenggunakan Distilasi Vakum.http://ejournal.undip.ac/index.php.

Ketaren, S 1993. Pengantar Minyak Atsiri. BalaiPustaka. Jakarta.

Koswara, S. 2011. Menyuling dan MenampungMinyak Atsiri Daun Jeruk Purut.http:/www.ebookpangan.com

Lia, U.K, Kawiji, Rohula Utami, YogaMeidiantoro Aji. 2015. PengaruhPerlakuan Pendahuluan TerhadapKarakteristik Mutu Minyak Atsiri JerukPurut (Ctrus Hystrix D C). FakultasPertanian, Universitas Sebelas MaretSurakarta.

Guenther, E., 1987, Minyak Atsiri, jilid I, UI-Press, Jakarta.

Ma’mun, B.S., dan Shinta , S. 2009. KarakteristikMinyak Atsiri Potensial. Balai PenelitianTanaman Obat dan Aromatik. Bogor

Nanasombat, S dan Pana , L. 2005. AntibacterialActivity of Crude Ethanolic Extracts andEssential oil of Speces AgaintSalmonellae adan Other Enterobacteria.KMITL Sci. Tech.J. 5(3).

Nainggolan, R. 2002. Pemisahan KomponenMinyak Nilam (Pogestemon Cablin benth)Dengan Teknik Distilasi FraksinasiVakum, IPB Bogor. Bogor

Nugraheni, K.S. 2012. Pengaruh PerlakuanPendahuluan dan Metode Destilasiterhadap Karakteristik Mutu MinyakAtsiri daun Kayu Manis. FakultasPertanian, Universitas Sebelas MaretSurakarta. Surakarta.

Ririn, M. 2010. Perbandingan Rendemen MinyakAtsiri Indonesia Sebagai tanaman Obat.BPTO. Bogor

Reineccius, G 1994. Flavor chemistri. Di dalam:Hidayat, F.K 1999. Ektraksi Minyak Atsiridari Daun Jeruk Purut ( Citrus HystrixDC) pada skala Pilot Plant. Skripsi.Jurusan Teknologi Pertanian InstitutPertanian Bogor.

Safaatul, M dan Prima A.H. 2010. EktraksiMinyak Daun Jeruk Purut (Citrus hystrikD.C) dengan Pelarut Etanol dan N-Heksan. Program Studi Teknik Kimia,Universitas Negeri Semarang.

Syarifuddin. 2009. Distilasi Fraksinasi MinyakNilam dengan Menggunakan Kolom IsianBertekanan Vakum, Tesis, MagisterTeknik Kimia, Universitas Syiah Kuala.Banda Aceh


96

HIDROGENASI MINYAK KELAPA SAWIT RENDAH LEMAK TRANSDALAM REAKTOR BATCH(Hidrogenation of Palm oil for Low Trans Fatty Acid in a Batch Reactor)

Dwinna RahmiBalai Besar Kimia dan Kemasan, Jl. Balai Kimia No. 1 Pekayon Pasar Rebo, Jakarta - IndonesiaE-mail: [email protected]

Riwayat Perlakuan Artikel:Diterima: 20 Mei 2016 Revisi : 25 Agustus 2016 Disetujui: 05 September 2016

ABSTRAK. Optimasi hidrogenasi minyak kelapa sawit untuk mendapatkan minyak terhidrogenasi rendahlemak trans dilakukan dalam reaktor batch dengan variabel kecepatan pengadukan, tekanan dan waktu proses.Lemak trans dapat mengakibatkan naiknya LDL dan menurunnya HLD dalam darah yang beresiko timbulnyapenyakit jantung. Proses hidrogenasi yang optimum pada penelitian ini adalah pada kecepatan pengadukan500 rpm, tekanan 70 bar dan waktu selama 60 menit. Hasilnya menunjukkan bahwa kandungan lemak trans 0,bilangan iodin < 1 g/100g dan titik leleh diatas 50 oC. Adapun SFC produk pada kondisi tersebut adalah 91%pada 10 oC, 64% pada suhu 20 oC, 28% pada suhu 30 oC, 19% pada suhu 40 oC, 8% pada suhu 50 oC, dan 0%pada suhu 60 oC.

Kata Kunci: Bilangan iodin, hidrogenasi, lemak trans, minyak kelapa sawit, SFC

ABSTRACT. Optimize hidrogenation of palm oil hidrogenated low trans fatty acid has performed in a batchreactor with various speed agitation, pressure and time process. Trans fatty acid content could incearesingLDL and reducing HDL in the blood therefore risk for heart disease. In this reasearch, the optimum processwas 500 rpm for agitation speed, pressure 70 bar and time process 60 minutes. The result showed trans fattyacid is zero (0), iodine value less than 1 g/100g and melting point more than 50 oC. The SFC of the productwere 91% at temperature 10 oC, 64% at temperature 20 oC, 28% at temperature 30 oC, 19% at temperature 40oC, 8% at temperature 50 oC, dan 0% at temperature 60 oC.

Keywords: Iodine value, hydrogenation, trans fatty acid, palm oil, SFC

1. PENDAHULUAN

Minyak terhidrogenasi merupakanminyak yang sudah mengalami proseshidrogenasi. Hidrogenasi adalah prosesmemasukkan atom hidrogen kedalam ikatanrangkap pada rantai karbon asam lemakdengan bantuan katalis. Proses hidrogenasidapat merubah minyak secara fisik dan jugakimia karena memutus ikatan rangkapmenjadi ikatan tunggal. Waktu kontakmenentukan seberapa besarnya ikatanrangkap diputus lalu diikat oleh atomhidrogen. Proses ini dapat terjadi denganadanya katalis. Katalis yang dipakai bisakatalis homogen yaitu basa atau katalisheterogen yaitu katalis logam seperti groupplatinum , rhenium, cobalt, nikel, copperdan iron (Nishimura, 2001). Katalis yangumum dipakai adalah katalis nikel (Ni).Rahmi et al tahun 2015 melakukan

penelitian tentang pengaruh tiga jeniskatalis Ni yang menghasilkan produkterhidrogenasi dengan spesifikasi yangberbeda. Katalis Ni tanpa penyanggamenurunkan aktifitas katalis. Pada prosesini katalis terlebih dahulu dipanaskanbersama minyak setelah itu gas hidrogendialirkan melalui perputaran pengaduksecara mekanik (Rahmi et al, 2015).Hidrogenasi merupakan reaksi eksotermissehingga reaksi dapat ditandai dengannaiknya suhu dalam reaktor (Gunstone2011). Secara umum proses hidrogenasidilakukan pada suhu dan tekanan tinggi(Krstić et al, 2015, Fernandez et al, 2007).Perubahan struktur kimia dan asam-asamlemak tak jenuh menjadi asam-asam lemakjenuh dalam minyak merubah wujud cairmenjadi lebih padat dan lebih stabil(O'Brien, 2008). Proses ini mulaidikembangkan pada awal abad ke-20 untuk

Dwinna Rahmi Hidrogenasi Minyak Kelapa ...

97

mengatasi minyak nabati yang mudahteroksidasi. Minyak terhidrogenasi selainmeningkatkan stabilitas oksidasi terhadapmakanan juga meningkatkan rasa khas,kerenyahan, krimer dan plastisitas. Akantetapi, proses ini memungkinkan terjadiperbedaan posisi sepanjang rantai karbondari cis ke trans sehingga dapatmeningkatnya kandungan lemak trans(Food and Drug Administration, 2013).Lemak trans mengakibatkan naiknya low-density lipoprotein cholesterol (LDL) dalamdarah dan menurunnya high-densitylipoprotein cholesterol (HDL) yangberesiko meningkatkan penyakit jantung(cardiovascular) (Jang, Jung, and Min,2005). Atom hidrogen trans menghasilkankonfigurasi asam lemak relatif lurus yangmeningkatkan titik leleh, umur simpan,kestabilan warna dari minyak terhidrogenasi(Food and Drug Administration, 2013).

Sejak tahun 2005, American HeartAssociation (AHA) mengeluarkanrekomendasi untuk membatasi asupanlemak trans untuk makanan karena resikoyang ditimbulkan pada tubuh manusia yangmengkonsumsi (Reyes-Hernández et al,2007). Walaupun demikian sampai saat inipermintaan akan minyak terhidrogenasimasih tinggi untuk memenuhi kebutuhanminyak yang stabil dan memudahkan dalamtransportasi. Oleh karena itu untukmengatasi terbentuknya lemak trans dalamproses hidrogenasi, maka pada penelitian initelah dilakukan variasi kondisi prosesseperti kecepatan pengadukan, tekanan, danwaktu proses sehingga tidak terbentuknyalemak trans pada produk minyakterhidrogenasi.

2. METODOLOGI

2.1 Bahan dan Alat

Bahan yang dipakai pada penelitianini adalah minyak kelapa dari Barco.Katalis Nikel dengan peyangga silikamerek pricat 9910 dari PT. JohnsonMatthey. Gas Hidrogen dari PT. Windu.Peralatan yang dipakai adalah reaktor

hidrogenator merek PPI kapasitas 2 L yangdilengkapi pemanas, tekanan dan pompavacuum. Satu set penyaring vacuum.

2.2 Metodologi Penelitian

Sebanyak 500 g sampel dan 0,1 %katalis dimasukkan kedalam reaktor batch.Reaktor divakum sambil dipanaskan sampaisuhu yang ditentukan (210 - 230 oC).Setelah suhu naik alirkan gas H2 sampaitekanan tertentu dan didiaduk dengankecepatan 100 rpm dan 500 rpm.Setelah waktu tertentu (30 menit, 45 menit,60 menit atau 70 menit) matikan reaktor,lalu buang sisa gas. Dinginkan reaktorsambil divacuum sampai suhu 100 oC danambil produk dan disaring untukmemisahkannya dari katalis. Analisabilangan iodin dengan metode Wijs, titikleleh dengan AOCS Method Cc 2–38 danSolid Fat Content (SFC) denganmenggunakan Nuclear Magnetic ResonanceSpectroscopy (NMR).


3.1 Pengaruh Kecepatan Pengadukan

Sistem pengadukan membantumempertemukan antara tiga komponenutama yaitu minyak, gas hidrogen dankatalis. Kontak antara minyak dan gashidrogen ini yang menghasilkan ikatanrangkap pada struktur kimia minyakmenjadi jenuh. Kecepatan pengadukan akanmempercepat kontak antara komponen ini.Pada penelitian ini dicoba dua kecepatanpengadukan yang berbeda jauh yaitu 100rpm dan 500 rpm. Hasil uji bilangan iodindan titik leleh ditampilkan pada Tabel 1.Dari hasil uji tersebut diperoleh bahwakecepatan pengadukan berpengaruhsignifikan terhadap bilangan iodin dan titikleleh produk. Proses dengan kecepatanrendah menghasilkan bilangan iodin tinggidan titik leleh rendah sebaliknya padakecepatan lebih tinggi menghasilkan produkdengan bilangan iodin rendah dan titik lelehtinggi. Bilangan iodin dipakai sebagai


98

pengukur total ikatan rangkap suatusenyawa yang mengandung gugus hidroksi(Knothe, 2002). Terlihat bahwa adanyaperbedaan bilangan iodin yang sifnifikandimana yang semula 33 g/100 g menjadi3,14 g/100 g pada kecepatan 100 rpm dan0,88 g/100 g pada kecepatan 500 rpm.Demikian juga titik leleh yang semulaberbentuk cair setelah proses hidrogenasimenjadi padat dengan titik leleh 54 oC dan57 oC.

Tabel 1. Pengaruh Kecepatan Pengadukanterhadap Spesifikasi Produk

NoKecepatan

Pengadukan(rpm)

Bilanganiodin

(g/100g)

Titik Leleh(oC)

1 100 3,14 542 500 0,88 57

Selain aktivitas katalis, kecepatanpengadukan juga merupakan faktor yangmenentukan hasil hidrogenasi (Fernandez etal, 2007). Pengadukan menyebabkan adanyagelembung gas menyebar keseluruhminyak, menjaga katalis dalam bentuksuspensi dan membantu perpindahan panas(Patterson, 1994).

3.2 Pengaruh Tekanan

Sama halnya dengan kecepatanpengadukan, tekanan juga dapatmempercepat kontak antara minyak, gas dankatalis. Proses katalitik ini yang merubahasam lemak ikatan rangkap menjadi iktatantunggal. Tekanan diumpankan ke dalamreaktor untuk meratakan penyebaranhidrogen keseluruh permukaan minyak.Untuk mendapatkan kondisi optimal prosesdilakukan dengan membandingkanbeberapa tekanan yaitu 10 bar, 30 bar,40 bar dan 70 bar untuk melihatpengaruhnya terhadap kualitas produk yangdihasilkan. Variabel tetap yaitu suhu, waktudan kecepatan pengadukan. Hasilnya dapatdilihat pada Gambar 1. Pada Gambar 1dapat dilihat bahwa ketika tekanan rendah10-30 bar bilangan iodin produk masihtinggi yaitu 23 g/100g begitu sebaliknya

ketika tekanan sudah mencapai 70 bar makabilangan iodin menjadi <1 g/100g.Tingginya tekanan menandakan konsentrasihidrogen semakin banyak didalam reaktor.Konsentrasi gas hidrogen yang tinggimenghasilkan selektivitas yang rendah dankandungan isomer yang juga rendah.Sebaliknya ketika konsentrasi gas hidrogenrendah akan menghasilkan selektifitas yangtinggi dan kandungan isomer trans yangtinggi (Fernandez et al, 2007). Menaikkantekanan menjadi 30 bar dapat menurunkanbilangan iodin secara signifikan yaitu dari23 g/100g menjadi 1,5 g/100g. Sedangkanpenambahan tekanan 40 bar hanyamenurunkan bilangan iodin 1,5 g/100gmenjadi 1,1 g/100g. Hal ini menandakanbahwa pada tekanan diatas 30 bar pencaranhidrogen didalam reaktor sudah merata akantetapi belum cukup memenuhi semuapermukaan minyak. Ketika tekanan sudahmencapai 70 bar terbukti bahwa gelembunggas sudah terpencar ke seluruh permukaanminyak sehingga mampu menurunkanbilangan iodin menjadi dibawah 1 g/100g(Fernandez et al, 2007).

Gambar 1. Pengaruh tekanan terhadap bilanganiodin

3.3 Pengaruh Waktu Proses

Lamanya kontak antara bahan dankatalis ditentukan oleh waktu reaksi,selanjutnya akan berpengaruh terhadapproduk yang dihasilkan. Pada penelitian iniwaktu optimal diuji dengan melakukanproses pada variasi waktu 30, 45, 60 dan70 menit lalu melihat bilangan iodin produkyang didapat untuk setiap variabel. Kondisi


99

proses tetap yaitu tekanan 70 bar, suhu170 oC dan kecepatan pengadukan 500 rpm.Hasilnya dapat dilihat pada Gambar 2.Terlihat garis linear dimana semakin lamawaktu proses semakin rendah bilangan iodindari produk. Ini menandakan bahwa ikatanrangkap pada produk semakin sedikit.Proses dalam waktu 30 menit sampai 45menit berpengaruh signifikan terhadapbilangan iodin dimana dapat menurunkan33% bilangan iodin. Sementara waktuproses 45 menit dan 60 menit tidakberpengaruh signifikan (13% penurunan)terhadap bilangan iodin. Begitu juga biladilanjutkan proses sampai 70 menit hanyamenurunkan 2 % bilangan iodin produk.

Gambar 2. Pengaruh waktu terhadap bilanganiodin

3.4 Konfigurasi Isomer Trans padaMinyak Terhidrogenasi

Terikatnya hidrogen dalam ikatanrangkap pada proses hidrogenasimemungkinkan terjadinya perubahan posisirantai karbon setelah terjadi konfigurasi daricis ke trans. Ikatan cis adalah ikatan dimanasubtituen berada pada bidang yang sama.Sebaliknya trans merupakann konfigurasisuatu ikatan dengan subtituen berada padabidang yang berlawanan. Isomerisasiminyak nabati dengan menggunakan katalisnikel ikut berperan merubah isomer cis padaminyak nabati menjadi isomer trans padaproduk hidrogenasi (Jang, Jung, and Min,2005). Posisi trans pada lemak denganikatan rantai lurus ditandai denganmeningkatnya titik leleh (Food and DrugAdministration, 2013). Meningkatnya titikleleh dikarenakan oleh makin jenuhnya

ikatan rangkap. Selain dengan melihatbilangan iodin, jenuhnya ikatan rangkapdapat dilihat dari komposisi asam lemahyang dibentuk. Gambar 3 dan Gambar 4merupakan hasil uji dengan menggunakanGas Kromatografi pada minyakterhidrogenasi yang diproses pada suhu 170oC, tekanan 70 bar, kecepatan pengadukan500 rpm dan waktu kontak berbeda.Gambar 3 merupakan kromatogram minyakterhidrogenasi dengan waktu proses 30menit sedangkan Gambar 4 waktu proses 60menit. Pada Gambar 3 terlihat komposisiasam lemak adalah C8 asam kaprilat, C10asam kaprat, C12 asam laurat, C14 asammiristant, C16 asam palmitat, C18:0 asamstearat, C18:1 asam oleat, dan C18:2 asamlinoleat simetris dengan asam linolelaidikdengan peak yang keluar pada menit ke 49pada kromatogram. Asam linolelaidikmerupakan lemak trans omega 6. PadaGambar 4 asam lemak yang dihasilkanrelatif sama akan tetapi produk ini tidakmenimbulkan adanya asam linolelaidik.Dari hasil ini diketahui bahwa waktu sangatmempengaruhi timbulnya lemak trans padaproduk hidrogenasi. Apabila dilhat dari titiklelehnya, minyak terhidrogenasi pada waktuproses 30 menit lebih rendah dari waktuproses 60 menit yaitu 57 oC dan 58 oC,sebaliknya bilangan iodin menurunsignifikan yaitu 1,84 g/100g dan0,51 g/100g.

Rendahnya kandungan lemak transmenandakan bahwa proses hidrogenasiberlangsung sempurna. Selain waktu proses,suhu proses juga sangat berperan dalamterbentuknya lemak trans menggunakankatalis nikel. Keaktifan katalis nikel rendahketika suhu dibawah 120 oC sedangkanpenggunaan katalis logam transisi sepertiplatinum, paladium dan lain sebagainyasudah aktif pada suhu dibawah 70 oC (Jang,Jung, and Min 2005). Tetapi penggunaankatalis transisi dihindari untuk skala pabrikkarena relatif mahal. Keaktifan katalissangat berperan dalam mengurangikonfigurasi isomer trans dalam minyak.


100

Gambar 3. Kromatogram minyak terhidrogenasi pada kondisi proses suhu 170 oC, tekanan 70 bar,kecepatan pengadukan 500 rpm dan waktu proses 30 menit.

Gambar 4. Kromatogram minyak terhidrogenasi produk kondisi proses suhu 170 oC, tekanan 70 bar,kecepatan pengadukan 500 rpm dan waktu proses 60 menit

3.5 Kandungan Lemak Padat

Kandungan lemak padat atau dikenaldengan Solid Fat Content (SFC) merupakankandungan lemak padat pada suhu tertentu.SFC merupakan parameter penting untukproduk hasil hidrogenasi, interesterifikasidan blending (Van Putte and Van DenEnden, 1974). Pada penelitian ini SFC

produk hidrogenasi dapat dilihat padaGambar 5. Kurva SFC memberikan indikasisifat dari lemak yang berguna untukformulasi dan pengembangan produk baru.Kandungan lemak padat merupakangambaran dari karakterisasi dari margarinand shortening, termasuk penampakannya,kemudahan dalam pengemasan, danorganoleptik (Ribeiro et al, 2009).


101

0

10

20

30

40

50

60

70

80

90

0 10 20 30 40 50 60

SFC/%

Suhu / oC

Gambar 5. SFC produk terhidrogenasi denganproses : 60 menit dan : 30 menit

Pada suhu rendah menghasilkan SFCtinggi dan sebaliknya SFC akan semakinrendah dengan naiknya suhu. Dari hasilproses diatas diperoleh produk dengan SFCantara 89% dan 91% pada 10 oC, 62% dan64% pada suhu 20 oC, 26% dan 28% padasuhu 30 oC, 17% dan 19% pada suhu 40 oC,7% dan 8% pada suhu 50 oC, dan 0% padasuhu 60 oC. Titik leleh dan titik padatmerupakan efek dari suhu pada SFC.Perubahan nilai SFC diakibatkan olehmeningkatnya kandungan lemak padat darikeseluruhan produk. Meningkatnya lemakpadat menandakan meningkatnya jumlahasam stearat pada produk minyakterhidrogenasi. SFC memiliki korelasidengan bilangan iodin dan semakin tinggititik leleh. Semakin rendah bilangan iodindan semakin tinggi titik leleh makakandungan lemak padat akan semakin tinggipula.

4. KESIMPULAN

Dengan melakukan proses hidrogenasipada kondisi optimal memungkinkanterbentuknya minyak terhidrogenasi secarasempurna yang dapat menghindariterbentuknya lemak trans. Kecepatanpengadukan, tekanan dan waktu prosesberpengaruh terhadap konfigurasi cis atautrans pada minyak terhidrogenasi.Kecepatan pegadukan 500 rpm dapatmenurunkan bilangan iodin mencapai0,88 g/100g dari > 3 g/100g. Sedangkantekanan proses mencapai 70 bar dapatmenurunkan bilangan iodin lebih kecil dari

1 g/100g. Waktu proses berbanding lurusdengan bilangan iodin dimana waktu proses60 menit menurunkan bilangan iodinmencapai 0,5 g/100g. Dengan kondisikecepatan pengadukan 500 rpm, tekanan 70bar dan waktu proses selama 60 menitsudah dapat menghasilkan minyakterhidrogenasi dengan kandungan lemaktrans 0 dan SFC yang sempurna yaitumembentuk grafik linear.

UCAPAN TERIMA KASIH

Penulis menyampaikan terima kasihkepada Kepala BBKK yang sudahmemfasilitasi pelaksanaan penelitian dilaboratorium riset kimia BBKK. Terimakasih kepada Amel dan Noto mahasiswaIPB sehingga penelitian ini dapatdiselesaikan.

DAFTAR PUSTAKA

Fernandez, M.B, Tonetto, G.M, Crapiste, G.H,and Damiani, D.E. 2007. Revisiting TheHydrogenation of Sunflower Oil Over aNi Catalyst. Journal Of FoodEngineering. 82 (2):199-208.

Food and Drug Administration. 2013. TentativeDetermination Regarding PartiallyHydrogenated Oils; Request ForComments And For Scientific Data AndInformation. Federal Register No. 78(217):67169-75.

Gunstone, F. 2011, Vegetable Oils In FoodTechnology: Composition, Properties AndUses: John Wiley & Sons.

Jang, E.S., Jung, M.Y, and Min, D.B. 2005.Hydrogenation For Low Trans And HighConjugated Fatty Acids. ComprehensiveReviews In Food Science And FoodSafety. 4 (1):22-30.

Knothe, Gerhard. 2002. Structure Indices In FAChemistry, How Relevant Is The IodineValue?. Journal Of The American OilChemists' Society. 79 (9):847-854.

Krstić, J, M Gabrovska, D Lončarević, DNikolova, V Radonjić, N Vukelić, AndDM Jovanović. 2015. Influence Of Ni/SiO2 Activity On The Reaction PathwayIn Sunflower Oil Hydrogenation.Chemical Engineering Research andDesign.


102

Nishimura, Shigeo. 2001. Handbook ofHeterogeneous Catlytic Hydrogenationfor Organic Synthesis”, Wiley Press,ISBN: 978-0-471-39698-7

O'Brien, R.D. 2008. Fats And Oils: Formulatingand Processing For Applications. 3rdEdition: CRC Press.

Patterson, H.B.W. 1994. Hydrogenation Of Fatsand Oils: Theory And Practice. AOCSPress.

Reyes-Hernández, J.E., Dibildox-Alvarado, MACharó-Alonso, and JF Toro-Vazquez.2007. Physicochemical and RheologicalProperties of Crystallized BlendsContaining Trans-Free and PartiallyHydrogenated Soybean Oil. Journal of theAmerican Oil Chemists' Society.84(12):1081-1093.

Rahmi, Dwinna, Arief Riyanto, Siti Naimah,Emmy Ratnawati, Novi Nur Aidha danBumiarto Nugroho Jati. 2015.Hidrogenasi Minyak Kelapa DenganBeberapa Jenis Katalis. Portal KimiaKemasan. 2(1):49-54.

Ribeiro, A.P.B., Grimaldi, R., Gioielli, L.A. andGonçalves, L.A.G. 2009. Zero Trans FatsFrom Soybean Oil and FullyHydrogenated Soybean Oil: Physico-Chemical Properties and FoodApplications. Food ResearchInternational. 42(3):401-410. doi:http://dx.doi.org/10.1016/j.foodres.2009.01.012.

Van Putte, KPAM, and J Van Den Enden. 1974.Fully Automated Determination of SolidFat Content by Pulsed NMR. Journal ofthe American Oil Chemists Society.51(7):316-320.


103

FORMULASI SHORTENING MENGGUNAKAN FRAKSI-FRAKSIMINYAK SAWIT MELALUI PENDEKATAN SIFATFISIKOKIMIAWINYA(Formulation of Shortening using Palm Oil Fractions via PhysichochemicalProperties Approach)

Hasrul Abdi Hasibuan* dan Aga Prima HardikaPusat Penelitian Kelapa Sawit, Jl. Brigjend Katamso No. 51 Medan*E-mail: [email protected]

Riwayat Perlakuan Artikel:Diterima: 05 Mei 2016 Revisi : 26 September 2016 Disetujui: 30 September 2016

ABSTRAK. Penelitian ini dilakukan untuk memformulasi shortening menggunakan minyak sawit dan fraksinyadengan mendekati 4 jenis produk komersial.Peniruan formula dilakukan dengan menentukan karakteristikproduk target dan bahan baku fraksi-fraksi minyak sawit. Selanjutnya bahan baku minyak sawit dan fraksinyadicampur dengan berbagai rasio dan kemudianditentukan karakteristiknya hingga diperoleh produk yangsetara dengan target. Parameter yang umum digunakan untuk menentukan karakteristik produk shorteningadalah komposisi asam lemak, bilangan iodin, titik leleh dan kandungan lemak padat. Dari pengembanganformulasi pada 4 jenis shortening diperoleh formula yang karakteristiknya setara dengan produk target.Dengan demikian, teknik formulasi shortening secara blending melalui peniruan produk target dapatdigunakan untuk meningkatkan dan mengembangkan produksi beragam produk shortening di industri hilirminyak sawit.

Kata kunci: Blending, formulasi, minyak sawit, shortening.

ABSTRACT. This study was conducted to formulates hortening using palm oil and its fractions with nearly 4types of commercial products. Formula impersonation performed by determining the characteristics of thetarget product and raw materials of palm oil fractions. Furthermore, the raw material of palm oil and itsfractions were mixed with various ratios and then determined the characteristics to obtain products that wereequivalent to the target. Common parameters used to determine the characteristics of shortening product werefatty acids composition, iodine value, melting point and solid fat content. From formulation development onfour types of shortening were obtained formulase quivalent to the target product characteristics the shorteningby blending formulation techniques through imitation target product can be used to improve and develop theproduction of a variety of products shortening in the palm oil downstream industries.

Keywords: Blending, formulation, palm oil, shortening.

1. PENDAHULUAN

Sebelum tahun 2000-an, shorteningdibuat dari lemak hewani dan kemudiandigantikan oleh minyak nabati non tropisterhidrogenasi. Adanya isu lemak trans padaminyak terhidrogenasi menyebabkanprodusen beralih menggunakan minyaksawit dan fraksinya sebagai lemak alternatifshortening. Saat ini shortening berbahanminyak sawit beredar luas dan meningkatpesat baik di pasar lokal Indonesia maupunbeberapa negara di Asia, Eropa danAmerika (O’brien, 2004; Hasibuan dkk.,2009).

Penggunaan minyak sawit sebagaibahan baku shortening tidak terlepas darikarakteristik yang dimilikinya. Minyaksawit memiliki asam lemak jenuh dan tidakjenuh yang berimbang, berbentuk semipadat, titik leleh dan kandungan lemakpadat menyerupai lemak butter dan relatiflebih tinggi dibandingkan minyak nabatinon tropis serta stabil pada suhu tinggi danoksidasi (Berger dan Idris, 2005; Hasibuandkk., 2009). Menurut Berger dan Idris(2005) bahwa dengan kandungan lemakpadat yang dimiliki oleh minyak sawit danfraksinya sangat sesuai untuk digunakansebagai bahan baku shortening tanpadihidrogenasi.


104

Selain karakteristik fisika dankimianya, minyak sawit juga mengandungkomponen minor berupakaroten (sebagaipro-vitamin A dan pewarna alami),tokoferol dan tokotrienol (sebagai vitaminE) (Siahaan dkk., 2009; Hasibuan danHarjanto, 2009; Hasibuan, 2012).Komponen minor ini juga dapat digunakansebagai alternatif zat pewarna dan vitaminsintetik yang biasa ditambahkan padaproduk shortening dan margarin (Rice danBurns, 2010). Dari segi harga, minyak sawitrelatif lebih murah dibandingkan minyaknabati lain sehingga biaya produksi rendahdan harga produk relatif lebih murah.

Shortening dapat digunakan dalamproses penggorengan, pemasakan,pembuatan roti dan pengisi pada produkconfectionery (Hasibuan dkk., 2009).Pembuatan shortening dilakukan denganbeberapa tahapan meliputi formulasi lemak/minyak, pendinginan dan tempering.Bervariasinya fungsi dari shorteningmenyebabkan formula dari shorteningberbeda-beda pula. Dengan demikian,tahapan yang paling utama dari pembuatanshortening adalah formulasi lemak/minyakkarena dengan formula yang tepat akanmenghasilkan produk yang bersifat plastisdan sesuai untuk produk tertentu.

Formulasi shortening dapat dilakukandengan beberapa proses meliputihidrogenasi, interesterifikasi danpencampuran antara dua jenis atau lebihlemak/minyak (O’brien, 2004; Berger danIdris, 2005). Hidrogenasi memilikikeunggulan yaitu produk yang dihasilkanmemiliki tekstur yang keras sehinggashortening tidak mudah mencair karenaderajat ketidak jenuhannya menjadi rendah.Kelemahan hidrogenasi adalah produkmengandung asam lemak trans yang tidakbaik untuk kesehatan (Sughara dkk., 2006;Wahid dkk., 2010; Sahri dan Idris, 2010;Siahaan dan Sinaga, 2014).

Interesterifikasi memodifikasi sifatfisika kimia dari minyak dengan merubahdistribusi asam lemak pada trigliserida dantidak merubah derajat ketidak jenuhannya

sehingga tidak mengandung asam lemaktrans. Interesterifikasi dapat dilakukan darisatu jenis atau lebih lemak/minyak.Kelemahan interesterifikasi adalah sulitmengontrol kondisi proses distribusi asamlemak agar sesuai dengan produk targetsehingga biaya produksi relatif mahal(Lumor dan Akoh, 2005).

Pencampuran atau yang sering dikenaldenganblending merupakan teknik tanpamerubah komposisi asam lemak padatrigliserida namun dapat meningkatkanataupun menurunkan derajat kejenuhan danprofil pelelehannya. Blending merupakanteknologi yang telah dikomersialisasikandalam pembuatan shortening karena murahdan sederhana. Blending merupakan suatucara pencampuran beberapa jenis minyak/lemak (Jin dkk., 2008). Misalnya, minyaksawit dan fraksinya dicampur denganminyak inti sawit atau dengan minyaknabati lain untuk disesuaikan sifat fisika dankimianya terhadap beberapa produk yangdiinginkan.

Formulasi shortening secara blendingsangat mudah dilakukan melalui pendekatansifat fisika kimianya. Artinya produk targetdikarakterisasi komposisi asam lemak,bilangan iodin, titik leleh dan kandunganlemak padatnya. Kemudian, pendekatansifat fisika kimia dilakukan denganmencampurkan lemak/minyak dengan jenisdan rasio tertentu agar diperoleh karakteryang mendekati produk target. Penelitian inidilakukan untuk memformulasi shorteningmenggunakan minyak sawit dan fraksinyasecara blending melalui pendekatan sifatfisika dan kimianya agar diperoleh produkyang karakternya setara dengan target.

2. METODOLOGI

2.1 Bahan

Bahan baku yang digunakan padapenelitian ini adalah Refined BleachedDeodorized Palm Oil (RBDPO), RefinedBleached Deodorized Palm Stearin(RBDPS), Refined Bleached DeodorizedPalm Olein (RBDOL) dan Refined

Hasrul A. Hasibuan & Aga P. Hardika Formulasi Shortening mengunakan ...

105

Bleached Deodorized Palm Kernel Oil(RBDPKO) yang diperoleh dari PT. WilmarInternasional, Sumatera Utara. Red palm oil(RPO) diperoleh dari laboratorium oleopangan Kelompok Peneliti PengolahanHasil dan Mutu, PPKS. Empat jenisshortening komersial meliputi shorteninguntuk creaming, frying, baking, dan butteroil substitute diperoleh dari pasar swalayandi Medan. Bahan-bahan kimia untuk analisameliputi heksan, iso-oktan,trifluorobromida, natrium klorida, dan lain-lain diperoleh dari supplier lokal E. Merck.

2.2 Pembuatan Formula Shortening

Empat jenis produk shorteningkomersial digunakan sebagai produk targetdianalisa sifat fisiko kimianya meliputikomposisi asam lemak, bilangan iodin, titikleleh dan kandungan lemak padat sesuaidengan metode standar (MPOB, 2004).Setelah diketahui jenis lemak/minyakpenyusunnya dilakukan pencampuran antaraRBDPO dengan RBDPS dan atau RBDPKOdan atau RBDOL dan atau RPO pada rasiotertentu. Selanjutnya ditentukan sifat fisikakimianya seperti yang dilakukan padaproduk target.


Pendekatan formula shorteningkomersial dilakukan dengan menentukansifat kimia (komposisi asam lemak danbilangan iod) dan fisika (titik leleh dankandungan lemak padat). Menurut Hasibuandan Siahaan (2013a) bahwa dalam satu jenisminyak seperti asam palmitat (minyaksawit) atau asam laurat (minyak inti sawit),sifat fisika dan kimia tersebut memilikihubungan yang erat. Misalnya dalamproduk turunan minyak sawit, apabila asampalmitat tinggi dan asam oleat rendah makabilangan iod rendah dan titik leleh sertakandungan lemak padat tinggi, begitu pulasebaliknya. Hal yang sama juga padaturunan minyak inti sawit.

Dengan demikian menggunakan sifatfisika dan kimia memudahkan dalam

pendekatan formulasis hortening melaluiteknik pencampuran (blending) dari satuatau lebih jenis minyak/lemak. Formulashortening memerlukan fraksi minyakberbentuk cair dan padat agar dapat salingmengisi kekurangan yang dimiliki keduanyahingga diperoleh karakteristik yangmenyerupai produk target. Apabila produktarget berbentuk padat maka dalam rasiopencampuran, persentasi minyak padat lebihtinggi atau ditingkatkan begitu pulasebaliknya.

3.1 Shortening untuk Creaming danFrying

Tabel 1 menunjukkan bahwashortening untuk creaming dan fryingkomersial yang digunakan sebagai produktarget merupakan jenis minyak/lemak yangsama dan keduanya diduga berasal dariminyak sawit. Hal ini tampak dari proporsiasam palmitat dan asam oleat yang miripdengan bahan baku RBDPO dan RBDPS.Menurut Hasibuan dan Siahaan (2013a)bahwa minyak sawit merupakan jenisminyak palmitat karena mengandung asampalmitat yang tinggi.

Shortening untuk creaming memilikiasam palmitat (52,5%) lebih tinggidibandingkan shortening untuk frying(45%). Sementara shortening untukcreaming memiliki asam oleat (32,5%)lebih rendah dari frying (36,4%). Jumlahasam lemak yang dikandung olehshortening juga menunjukkankesesuaiannya terhadap fungsinya.Shortening untuk creaming memerlukanbentuk yang lebih keras agar tidak mudahmencair pada saat menjadi cream dalambolu dan kue. Sedangkan shortening untukfrying memerlukan karakter yang semipadat agar pada saat selesai menggorengminyak yang tersisa di produk gorengantidak mudah memadat. Sehingga pada saatditiriskan minyak keluar dari produk dandalam kondisi dingin tidak menimbulkanflake putih serta produk menjadi lebihcrispy atau tidak berminyak.


106

Komposisi asam lemak shorteninguntuk frying sedikit berbeda karena adanyaasam lemak trans sebesar 1% dan produk inididuga mengandung minyak nabatiterhidrogenasi. Ada kemungkinan minyaknabati tersebut adalah RBDPOterhidrogenasi parsial yang kemudiandicampurkan ke dalam formula. MenurutHasibuan (2012) bahwa RBDPO yangdihasilkan oleh pabrik rafinasi di Indonesiamengandung asam palmitat (42,46-48,54%),asam stearat (4,10-4,75%), asam oleatbentuk cis (35,23-41,67%) dan asamlinoleat (7,74-11,75%) serta tidakmengandung asam lemak trans. Sementara,RBDPO terhidrogenasi parsial di Indonesiayang pernah dilaporkan oleh Hasibuandan Siahaan (2013b) mengandung asampalmitat (47,73-53,79%), asam stearat

(17,51-23,39%), asam oleat bentuk trans(15,58-19,60%) dan asamoleat bentuk cis(5,21-11,63%).

Pembuatan shortening untukcreaming dan fryingdilakukan denganmencampurkan RBDPO dan RBDPS padarasio 10:90 - 90:10 (formula 1-9). Dari hasiluji menunjukkan bahwa semakin banyakjumlah RBDPS pada campuranmenyebabkan kandungan asam palmitatmeningkat dan asam oleat menurun sesuaidengan jumlah yang ditambahkan begitujuga sebaliknya (Tabel 1). Semakin banyakRBDPS pada formula juga menyebabkanbilangan iod rendah dan titik leleh sertakandungan lemak padat pada setiaptemperaturnya (10-40 °C) tinggi (Gambar 1dan Gambar 2).

Gambar 1. Bilangan iod dan titik leleh shortening untuk creaming dan frying serta formulasinya

Temperatur, °C

Kand

unga

n Le

mak

Pad

at, %

Gambar 2. Kandungan lemak padat shortening untuk creaming dan frying serta formulasinya


107

Tabel 1. Komposisi asam lemak produk shortening untuk creaming danfryingserta formulasinyaKomposisi

Asam LemakProd.

CreamProd.

FryingRBDPO RBDPS

Form.1

Form.2

Form.3

Form.4

Form.5

Form.6

Form.7

Form.8

Form.9

C12:0 0,2 0,4 0,2 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

C14:0 1,1 1,2 1 1,3 1,2 1,2 1,2 1,1 1,1 1,1 1,1 1,1 1

C16:0 52,5 45,0 44,3 62,3 59,5 58,2 55,4 54,2 53,4 51,5 48,8 48 45

C16:1 0,2 0,2 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2 0,1 0,1 0,2 0,2

C18:0 4,8 5,4 4,3 5,1 5 4,8 4,6 4,8 4,6 4,5 4,5 4,4 4,5

C18:1 trans 0 1,0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0 0

C18:1 cis 32,5 36,4 40,1 25,2 27,6 28,6 31 31,9 32,7 34,3 36,3 37 39,4

C18:2 cis 8 9,7 9,4 5,3 5,9 6,2 6,8 7 7,3 7,7 8,3 8,5 9,1

C18:3 0,2 0,1 0,4 0,4 0,1 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

C20:0 0,4 0,4 0,1 0,1 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

C20:1 0,1 0,2 0,1 0 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,2

Dari formulasi yang dikembangkandiperoleh formula yang mendekati produkshortening untuk creaming adalah formula4 dan 5, sedangkan shortening untuk fryingadalah formula 8 dan 9. Hal ini didukungdari komposisi asam lemak, titik leleh,bilangan iodin dan kandungan lemakpadatnya. Namun, jika ditinjau daribilangan iodin, titik leleh dan kandunganlemak padat secara detil (dapat dilihat padaTabel 1, Gambar 1 dan Gambar 2)menunjukkan bahwa formula 5 lebih setaradengan produk shortening untuk creamingdan formula 9 dengan produk shorteninguntuk frying.

3.2 Shortening untuk Baking

Keunikan karakter minyak padashortening untuk baking adalahmengandung asam laurat sebesar 2,2%(Tabel 2). Adanya asam laurat menunjukkanbahwa dalam shortening ini mengandungminyak laurat. Hasibuan dkk.,(2012)menyatakan bahwa minyak lauratmerupakan minyak yang mengandung asamlaurat tinggi dan contoh dari jenis ini adalahminyak kelapa dan minyak inti sawit.Menurut Standar CODEX (2009) bahwaminyak kelapa mengandung asam laurat(45,10-53,20%) dan miristat (16,8-21,0%).Sementara Hasibuan dan Siahaan (2013b)melaporkan bahwa minyak inti sawitmengandung asam laurat (47,6-54,3%) danmiristat (14,3-17,1%).

Di samping asam laurat, shorteningini mengandung asam palmitat dan oleatmasing-masing sebesar 45,9% dan 34,6%.

Nilai tersebut menunjukkan bahwa produkjuga diduga mengandung minyak sawit. Halini tampak dari proporsi asam palmitat danasam oleat yang mirip dengan bahan bakuRBDPO (Tabel 2). Namun asam oleat padaRBDPO sedikit lebih rendah dibandingkanproduk ini sehingga dapat diturunkandengan menambahkan RBDPS.

Pembuatan shortening untuk bakingdilakukan dengan mencampurkan RBDPO,RBDPS dan RBDPKO pada rasio 90:5:5 –70:25:5 (formula A - E). Dari formulamenunjukkan bahwa jumlah penambahanRBDPKO tetap sebanyak 5% yang telahdisesuaikan dengan asam lemak padaRBDPKO (46%) agar produk yangdihasilkan memiliki asam laurat setaradengan target. Dengan demikian,peningkatan dan penurunan karakteristikRBDPO diatur dengan menambahkanRBDPS.

Dari hasil uji menunjukkan bahwaseluruh formula mengandung asam lauratyang tidak berbeda dengan produk.Sementara dengan peningkatan jumlahRBDPS asam palmitat meningkat dan asamoleat menurun, bilangan iodin menurun dantitik leleh serta kandungan lemak padat padasetiap temperatur (10-40 °C) meningkat(Tabel 2, Gambar 3 dan Gambar 4).Dari formulasi yang dikembangkandiperoleh formula yang mendekati produkshortening untuk baking yaitu formula Cdan D. Sementara formula yangmemiliki karakteristik yang lebih setaradengan produk target adalah formula D(Tabel 2, Gambar 3 dan Gambar 4).


108

Tabel 2. Komposisi asam lemak shortening untuk baking dan formulasinya

Komp.AsamLemak

ProdTarget

RBDPO RBDPS RBDPKOFormula

AFormula

BFormula

CFormula

DFormula

E

C6:0 0,0 0,0 0,0 0,2 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

C8:0 0,0 0,0 0,0 3,9 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

C10:0 0,2 0,0 0,0 3,8 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

C12:0 2,2 0,2 0,2 46,0 2,2 2,2 2,3 2,1 2,3

C14:0 1,9 1,0 1,3 16,9 1,5 1,7 1,8 1,7 1,9

C16:0 45,9 44,3 62,3 9,3 44,0 44,7 46,3 46,3 47,3

C16:1 0,1 0,1 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

C18:0 4,8 4,3 5,1 2,6 4,2 4,2 4,2 4,3 4,3

C18:1cis

34,6 40,1 25,2 14,5 38,8 38,0 36,8 36,6 35,6

C18:2cis

9,4 9,4 5,3 2,5 8,4 8,2 7,7 8,1 7,7

C18:3 0,1 0,4 0,4 0,1 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

C20:0 0,4 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1 0,1

C20:1 0,2 0,1 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

Gambar 3. Bilangan iod dan titik leleh shortening untuk baking dan formulasinya

Temperatur, °C

Kan

dung

an l

emak

pad

at, %

Gambar 4. Kandungan lemak padat shortening untuk baking dan formulasinya


109

3.3 Butter Oil Substitute

Butter oil substitute dibuat denganmaksud untuk digunakan sebagai alternatiflemak butter. Butter diperoleh dari lemaksusu hewan yang diolah dari krim susu.Menurut O’brien (2004) bahwa butter oilsubstitute memiliki fungsi yang samadengan shortening. Kekhasan dari lemakbutter adalah titik lelehnya rendah sebesar35 °C (28-36°C) (O’brien, 2004). Produktarget ini juga memiliki titik leleh yangmenyerupai lemak butter yaitu sebesar 34°C (Gambar 5).

Dilihat dari komposisi asamlemaknya, produk target memiliki asampalmitat dan oleat masing-masing sebesar43,5% dan 39,5% (Tabel 3). Nilai inimenunjukkan bahwa produk butter oilsubstitute diduga mengandung minyak sawitjenis RBDPO karena kandungan asamlemaknya sangat dekat seperti yangditunjukkan pada Tabel 4. Namun, titikleleh RBDPO sedikit lebih tinggi (36 °C)dibandingkan produk target (34 °C)(Gambar 5). Selain titik leleh, kunikan laindari produk target ini adalah warnanyakuning kemerahan (orange) dan dari hasiluji diperoleh kadar karoten sebesar 7 ppm(Tabel 4).

Dalam formulasinya digunakanRBDOL untuk menurunkan titik leleh danmenaikkan bilangan iodin dari RBDPO.

Sementara untuk memberi warna kuningkemerahan digunakan RPO yang diperolehdari rafinasi CPO secara kimia.Pencampuran antara RBDPO, RBDOL danRPO dibuat pada rasio 97:0:3 – 85:12:3(formula P – T). Jumlah penambahan RPOpada setiap formula adalah tetap yangdimaksudkan untuk memperoleh kadarkaroten yang setara dengan produk targetdan telah disesuaikan dari kadar karotennyasebesar 252 ppm (Tabel 4).

Dari hasil uji menunjukkan bahwapenambahan RBDOL hingga 12% dan RPO3% tidak menimbulkan perbedaan yangbesar terhadap komposisi asam lemak padasetiap formula (Tabel 3). Namun,penambahan RBDOL hingga 12% mampumenurunkan titik leleh dan meningkatkanbilangan iodin meskipun perbedaannyatidak terlalu besar (Gambar 5). Selain itu,penambahan RPO sebesar 3% menghasilkanformula yang mengandung karoten (7,4-7,6ppm) setara dengan produk target (7 ppm)(Tabel 4). Dari Gambar 5 dan Gambar 6menunjukkan bahwa seluruh formula (P-T)mendekati produk target. Hal ini disebabkanoleh karakteristik RBDPO, RBDOL danRPO yang sama. Dengan demikian, untukmendapatkan formula yang setara denganbutter oil substitute ini dapat ditambahkanRBDOL hingga 12% ke dalam RBDPO.

Tabel 3. Komposisi asam lemak butter oil substitute dan formulasinyaKomposisi

Asam LemakProdukTarget

RBDPO RBDOL RPOForm.

PForm.

QForm.

RForm.

SForm.

TForm.

U

C8:0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

C10:0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0 0,0

C12:0 0,1 0,2 0,3 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

C14:0 1,0 1,0 1,0 1,1 1,0 1,0 1,0 1,1 1,1 1,0

C16:0 43,5 44,3 40,9 43,8 43,4 43,4 43,1 43,6 43,3 43,3

C16:1 0,2 0,1 0,2 0,1 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

C18:0 4,5 4,3 4,1 4,2 4,4 4,4 4,4 4,3 4,4 4,4

C18:1 cis 39,5 40,1 42,6 39,8 40,4 40,4 40,6 40,0 40,4 40,4

C18:2 cis 10,4 9,4 10,5 10,2 9,7 9,7 9,7 9,8 9,8 9,7

C18:3 0,2 0,4 0,2 0,4 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2 0,2

C20:0 0,4 0,1 0,3 0,1 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4 0,4

C20:1 0,1 0,1 0,0 0,1 0,2 0,1 0,2 0,3 0,1 0,2


110

Tabel 4. Kadar karoten butter oil substitute dan formulasinyaSampel Karoten, ppm

Produk Target 7

RBDPO 1

RBDOL 1

RPO 252

Formula P 7,5

Formula Q 7,5

Formula R 7,4

Formula S 7,6

Formula T 7,5

Formula U 7,4

Gambar 5. Bilangan iod dan titik leleh butter oil substitute dan formulasinya

Gambar 6. Kandungan lemak padat butter oil substitute dan formulasinya

4. KESIMPULAN

Formulasi shortening cukup mudahdilakukan melalui pendekatan sifat fisikadan kimianya meliputi komposisi asam

lemak, bilangan iodin, titik leleh dankandungan lemak padat. Prinsip dariformulasi secara blending ini adalahmenambahkan minyak berbentuk cairdengan minyak padat yang persentasinya


111

disesuaikan dengan karakter produk target.Kedua bentuk minyak ini akan salingmengisi kekurangannya masing-masingseperti kekerasan atau kelembutannya.

Dengan cara blending shorteningdapat diproduksi dengan beragam jenisproduk menggunakan minyak sawit danfraksinyameskipun produk target berbahanbukan minyak sawit. Dengan demikian,produsen shortening di Indonesia dapatmengembangkan produk dan pasarshortening berbahan minyak sawit danfraksinya yang setara dengan produk lokaldi beberapa negara.

DAFTAR PUSTAKA

Berger, K.G. and Idris, N.A. 2005. Formulation ofZero-Trans Acid Shortenings andMaragarins and Other Food Fats withProducts of The Oil Palm. Journal ofAmerican Oil Chemyst’s Society. 82(11):775-780.

CODEX. 2009. CODEX Current OfficialStandards 210, 1999 (Rev. 3. 2009)Standard for Namers Vegetable Oils.FAO/WHO Food Standards.

Hasibuan, H.A., Siahaan, D., Rivani, M. danPanjaitan, F. 2009. Minyak Sawit danMinyak Inti Sawit Sebagai Bahan BakuFormulasi Plastic Fat dan Specialty Fat.Prosiding Pertemuan Teknis KelapaSawit. Jakarta Convention Center. Mei2009. Hal: 120-17.

Hasibuan, H. A. dan Harjanto, S. 2009. KajianLanjutan Kadar Karoten pada CPOIndonesia. Jurnal Standardisasi. 11:220 –225

Hasibuan, H.A. 2012. Kajian Mutu danKarakteristik Minyak Sawit serta ProdukFraksinasinya. Jurnal Standardisasi.14(1): 13-21.

Hasibuan, H.A., Siahaan, D. dan Sunarya. 2012.Kajian Karakteristik Minyak Inti SawitIndonesia dan Produk Fraksinya TerkaitDengan Amandemen Standar Codex.Jurnal Standardisasi. 14: 98-104.

Hasibuan, H.A. dan Siahaan, D. 2013a.Pengembangan Metode Standar SekunderUntuk Penentuan Bilangan Iod dan Titik

Leleh Berdasarkan Kandungan LemakPadat Minyak Sawit dan Minyak IntiSawit (Uji Banding Terhadap MetodeStandar AOCS). JurnalStandardisasi.15(1): 47-57.

Hasibuan, H.A., dan Siahaan, D. 2013b.Karakteristik CPO, Minyak Inti Sawitdan Fraksinya. Seri Buku Saku. PPKS.Medan.

Jin, Q., Zhang, T., Shan, L. Liu, Y. and Wang, X.2008. Melting and SolidificationProperties of Palm Kernel Oil, Tallow,and PalmOleins Blends in the Preparationof Shortening. Journal of American OilChemyst’s Society. 85: 23-28.

Lumor, S.E. and Akoh, C.C. 2005. EnzymaticIncorporation of Stearic Acid into a Blendof Palm Olein and Palm Kernel Oil:Optimization by Responce Surfacemethodology. Journal of American OilChemyst’s Society. 82(6): 421-426.

MPOB. 2004. MPOB Test Method: ACompendium of Test on Palm OilProducts, Palm Kernel Products, FattyAcids, Food Related Products and Others.Malaysia.

O’Brien, R.D. 2004. Fats and Oils, Formulatingand Processing for Application.Technomic Publishing Co. Inc. Lancaster.pp. 15-42.

Rice, A.L.and Burns, J.B. 2010. Moving fromEfficacy to Effectiveness: Red Palm Oil’sRole in Preventing Vitamin A Deficiency.Journal of the American College ofNutrition. 29(3): 302S-313S.

Sahri, M.M. and Idris, N.A. 2010. Palm Stearin asLow Trans Hard Stock for Margarine.Sains Malaysiana. 39(5): 821-827.

Siahaan, D. dan Sinaga, A.G.S. 2014. Fatty AcidProfiles and Trans Fatty Acid Content ofIndonesia Food Products in Local MarketContaining Palm Oil Derivatives.Proceedings of International Oil palmConference. Bali. 17-19 June 2014.Indonesia.

Sughara, R., Okamoto, T., Chimi, K., Sugano, M.dan Maruyama, T. 2006. Trans Fatty AcidContent in Japanese ComercialMargarines. Journal of Oleo Science.55(1): 59-64.

Wahid, A., Rasooland, G. and Asghar, A. 2010.Effect of Interesterified Palm andCottonseed Oil Blends on Cookie Quality.Agric. Biol. J. N. Am. 1(3): 402-406.

Jurnal Hasil Penelitian Industri, Vol. 29, No. 1 & 2, Tahun 2016

112

UCAPAN TERIMA KASIH

Pada Volume 29 Tahun 2016, Jurnal Hasil Penelitian Industri (HPI) mengundang MitraBestari untuk berpartisipasi dalam penelaahan naskah yang masuk ke Redaksi. Partisipasidari luar Dewan Redaksi Tetap ini diperlukan untuk menjamin bahwa naskah yang masukbenar-benar ditelaah oleh para ahli dalam bidang yang bersangkutan sehingga dapatmeningkatkan mutu Jurnal HPI ini.

Mitra Bestari yang turut berpartisipasi adalah:

No. Nama Jabatan dan Instansi

1. Prof. Dr. Ir. Husni Husin, MT Staf Pengajar Fak. Teknik Jurusan Teknik KimiaUniversitas Syiah Kuala

2. Dr. Ir. Darmadi, MT Staf Pengajar Fak. Teknik Jurusan Teknik KimiaUniversitas Syiah Kuala

2. Dr. M. Faisal, ST., M.Eng Staf Pengajar Fak. Teknik Jurusan Teknik KimiaUniversitas Syiah Kuala

3. Dr. Ratna Sari, ST, MT Staf Pengajar Jurusan Teknik KimiaPoliteknik Negeri Lhokseumawe

4. Dr. Deni Swantomo, SST,M.Eng

Staf Pengajar Sekolah Tinggi Teknologi Nuklir –Badan Tenaga Nuklir Nasional

5. Dr. Surya Lubis, M.Si Staf Pengajar FMIPA Jurusan KimiaUniversitas Syiah Kuala

6. Zulfahrizal, S.TP, M.Si Staf Pengajar Fak. Pertanian Jurusan TeknikPertanianUniversitas Syiah Kuala

7. Sri Hartuti, S.TP, MT Universitas Gadjah Mada Jogjakarta – KandidatDoktor

8. Satriana, S.TP, MT Food Sains & Teknologi Universiti KebangsaanMalaysia – PhD Candidate

9. Ir. Yanna Syamsuddin, M.Sc Chemical Engineering DepartmentUniversiti Sains Malaysia – PhD Candidate

Untuk itu, Redaksi Jurnal HPI mengucapkan terima kasih yang sebesar-besarnya dan kamiberharap bahwa kerjasama dan partisipasinya dapat terus berlanjut di masa yang akandatang.

INDEKS PENGARANG

Afifah, N., 60Asmairecen, S., 33

Busthan, M., 33, 53

Darwis, D., 40Djafar, F., 33

Eddyanto, 28

Fitriani,19Fitriani, 53Fitriyana, L., 77

Hardika, A.P., 103Haryanto, 1Hasibuan, H.A., 28, 103

Kadir, I., 40Kaimudin, M., 47Karo Karo, J.A., 28Khairan, 19

Mahidin, 53Mahlinda, 69Marlina, 19

Novrinaldi, 1, 60Nuryanto, E., 28

Putra, S.A., 1

Radiena, M., 47Rahmi, D., 96Rifki, 69

Said, S.D., 53Salamun, A., 77Supriyatna, N., 11Syarifuddin, 87Syaubari, 77

Yusriani, Y., 33

INDEKS SUBYEK

abaca banana, 53additives, 53Amino acids, 40Amilum pregelatin, 11Asam amino, 40asam-asam organik, 40avocado seed oil, 19

berkas elektron, 40Beluntas leaf, 33Biji pala, 47Bilangan iodin, 96Black pepper, 77Blending, 103Bubur kedelai, 60

characterization, 19Citronella, 87cooking, 60crude palm oil, 28

Daun Beluntas, 33design construction, 1double condenser, 87dryer, 1

ekstrak, 11Electric power, 69electron beam, 40energi, 60Energi listrik, 69energy, 60extract, 11Extraction, 28, 47Ekstraksi, 28, 47

formulation, 103

gerobak, 69

hasil samping industri, 33hidrogenasi, 96hydrogenation, 96HMDI, 19industrial by-products, 33

Inframerah, 1Infrared, 1Iodine value, 96irradiation, 40iradiasi, 40

jamur kuping, 40jeruk purut, 87

kamar pengering, 1karakterisasi, 19kondensor ganda, 87

Lada hitam, 77lemak trans, 96lime, 87

maceration, 77maserasi, 77microbial cellulose, 53minyak biji alpukat, 19minyak pala, 47minyak kelapa sawit, 96minyak sawit, 103minyak sawit mentah, 28mushroom, 40mutu, 60

Nata de coco, 53Nutmeg, 47nutmeg oil, 47

oleochemical, 28oleokimia, 28oleoresin, 77organic acids, 40

palm oil, 95, 103pisang abaka, 53pedagang keliling, 69pelarut, 47pemanfaatan, 33pemasakan, 60pitchman, 69poliuretan, 19

polyurethane, 19portable, 69potensi, 33potential, 33Pregelatinized starch, 11pulp, 53

quality, 60

rancang bangun, 1rendemen, 47Response Surface Method (RSM),

77

sawdust, 87selulosa mikrobial, 53serbuk gergaji, 87SFC, 96shortening, 103solvents, 47Soy slurry, 60spent bleaching earth, 28

tablet, 11tahu, 60tofu, 60trans fatty acid, 96

utilization, 33Ultrasonic, 77Ultrasonik, 77

wagon, 69

yield, 47

zat aditif, 53

PEDOMAN PENULISAN NASKAH

Jurnal Hasil Penelitian Industri adalah publikasi ilmiah resmi dari Balai Riset dan Standardisasi Industri BandaAceh, terbit dua kali dalam setahun. Jurnal ini merupakan wadah penyebaran hasil penelitian dan pengembangansektor industri bidang pangan, industri proses, rancang bangun peralatan, tekhnologi hasil pertanian, lingkungan,teknologi minyak atsiri/oleo dan energi.

Redaksi menerima naskah yang sesuai untuk dipublikasikan dalam Jurnal ini. Naskah yang sesuai disampaikanrangkap 2 (dua) eksemplar, tercetak asli disertai dengan rekaman (softcopy) dalam bentuk CD atau dapat jugadikirim secara elektronik melalui email attachment ke alamat berikut:

Redaksi Jurnal Hasil Penelitian IndustriBalai Riset dan Standardisasi Industri Banda AcehJl. Cut Nyak Dhien No. 377, Lamteumen Timur, Banda Aceh 23236Telp. (0651) 49714 ; Fax. (0651) 49556E-mail : [email protected]

Beberapa ketentuan yang perlu diperhatikan dalam penulisan naskah antara lain:

Naskah atau artikel yang diajukan merupakan hasilpenelitian, ulasan ilmiah dan catatan penelitian(research notes), yang belum pernah diterbitkan dantidak direncanakan diterbitkan dalam penerbitan-penerbitan lain.

Format naskah atau artikel diketik menggunakan Ms.Word dengan satu kolom, menggunakan font TimesNew Roman dengan ukuran font 12 point, spasi 1. Batasatas dan bawah 2,5 cm, tepi kiri 3 cm dan kanan 2 cm,dicetak satu muka pada kertas berukuran A4, dan tidaklebih dari 10 (sepuluh) halaman.

Sistematika penulisan artikel terdiri atas judul, namapenulis, instansi, abstrak dan kata kunci (bahasaIndonesia dan bahasa Inggris), pendahuluan,metodologi, hasil dan pembahasan, kesimpulan dansaran, ucapan terima kasih (bila ada) dan daftarpustaka.

Judul diketik dengan huruf capital tebal (Bold), memuatmaksimum 20 kata, ditulis dalam 2 bahasa, BahasaIndonesia dan Bahasa Inggris, terjemahan judul dalambahasa Inggris diketik dengan huruf kecil dan miring,dituliskan di bawah judul yang berbahasa Indonesia .

Nama penulis ditulis di bawah judul dengan ketentuanjika penulisnya lebih dari satu dan intansinya berbedamaka ditandai dengan 1), 2) dan seterusnya.Instansi/alamat dan Email ditulis di bawah Namapenulis.

Abstrak diketik dengan huruf miring (italic) maksimal250 kata dalam bahasa Indonesia dan bahasa Inggris.

Kata Kunci/Keywords terdiri dari 3 hingga 5 kata,disusun menurut abjad dan dicetak tebal.

Tabel diberi nomor dan ditulis singkat serta jelasdibagian atasnya.

Grafik, gambar dan foto harus tajam dan jelas agarcetakan berkualitas baik dan diberi nomor, judul danketerangan yang jelas dibawahnya. Softcopy foto ataugambar turut disertakan dalam format *JPEG.

Referensi hendaknya berasal dari sumber yang jelas danterpercaya. Referensi yang ditampilkan dalam naskah

mengikuti pola baku dengan mencantumkan namapenulis (surname) dan tahun publikasi, misalnya (Rifai,1983). Bila referensi terdiri dari dua orang penulisdigunakan ‘dan’, sedangkan bila lebih dari dua orangpenulis digunakan ‘dkk’, namun harus ditulis lengkapdalam daftar pustaka.

Daftar Pustaka berisikan daftar referensi yangdigunakan dan ditulis dengan pola baku, seperti contohberikut:

JurnalPeterson, R.L., and Zelmer, C. 1998. Fungal Symbioses

with Orchid Protocorms. Symbiosis. 25:29-55

BukuLuyben, W.L., and Chien, I. L. 2010. Design and

Control of Distillation Systems for SeparatingAzeotropes. New Jersey. John Wiley & Sons, Inc.

Reynolds, J. P., Jeris, J.S., and Teodhore, L. 2002.Handbook of Chemical and EnvironmentalEngineering Calculations. New Jersey. John Wiley& Sons, Inc.

ProsidingArgent, G. 1989. Vireya Taxonomy in Field and

Laboratory. In Proceedings of The ForthInternational Rhododendron Conference.Wollongong, NSW

Skripsi/Thesis/DisertasiMo, B. 2004. Plant ‘integrin-like’ Protein in Pea

(Pisum sativum L.) Embryonic Axws. PhDDissertation. Department of Biology, University ofSouth Dakota. South Dakota

WebsiteBucknell University Information Services and

Resources. Information Services and ResourcesHomepage. http://www.isr.bucknell.edu

Shukla, O.P. 2004. Biopulping and Biobleaching: AnEnergy and envioronment Saving Technology forIndian Pulp and Paper Industry. EnviroNews. No.2. Vol.10. http://isebindia.com/01_04/04-04-3.html

Jl. Cut Nyak Dhien No. 377 Lamteumen Timur, Banda Aceh - 23236Telp. (0651) 49714, Fax. (0651) 49556, E-mail: [email protected]

http://baristandaceh.kemenperin.go.id

volume : 29 nomor : 2 oktober 2016 - laborbrs.onlinelaborbrs.online/gallery/hpi vol 29 no 2...

Documents