CARA EKSTRAKSI MINYAK DARI BIJI TANAMAN
- Ekstreksi Kacang kedelai
Ada 3 metode utama untuk mengekstraksi minyak dari kacang kedelai. Prosedur-prosedur ini adalah hydraulic pressing, expeller pressing dan solvent extraction. Hydraulic pressing adalah salah satu metode yang paling tua dengan menggunakan tekanan. Ini merupakan satu prosedur tekanan batch yang membutuhkan pekerjaan dan secara umum tidak begitu banyak digunakan pada kacang kedelai. Expeller pressing menggantikan prosedur hydraulic pressing untuk ekstraksi minyak.
Kedua prosedur diatas tidak secara umum dipakai pada proses ekstraksi minyak dari kacang kedelai. Ekstraksi pelarut terhadap minyak dari biji kedelai dapat dilihat dari peralatan jenis penyaring atau jenis pengendap. ekstraktor penyaring dianggap lebih efisien ekstraktor pengendap, karena mampu untuk menangani kapasitas produk yang besar. Salah satu penggunaan dari ekstraktor penyaring adalah rotary ekstraktor. Pelarut hexane dipompakan melewati lapisan bed, lalu hasil saringan turun melalui saringan mesh, atau sistem wedgewire screen bar. Ketebalan flate/lapisan pada efisiensi perpindahan minyak. Peningkatan dari 0,02 ke 0,06 mm menurunkan 80 kali laju ekstraksi. Pada akhir siklus ekstraksi, lapisan dibiarkan untuk mengalir dan di dorong ke discharge hopper. Miscella dipompakan secara bolak-balik untuk mengalirkan flakes/lapisan. Aliran yang berlawanan arah sangat penting untuk ekstraksi pelarut, sebagai pembantu untuk memindahkan minyak secara efisiendari sistem aliran yang paralel. Miscella menjadi kaya akan minyak yang diperoleh dari ekstraksi lapisan kedelai. Lapisan atas yang terekstraksi terdiri dari 35% heksana, 7-8% air, dan 0,5-1% minyak.
Untuk proses bahan pangan atau produk makanan dari kedelai, pelarut diperoleh kembali dari lapisan atas pada unit desolventizer-toaster (D-T). Bahan terlarut yang meninggalkan ekstraktor terdiri dari 25-30% minyak. Setelah itu disaring untukk menghilangkan zat tersuspensi. Pelarut diperoleh kembali melalui rangkaian evaporator. Hasil bahan terlarut pada evaporator tahap pertama terdiri dari 65-78% minyak. Tahap kedua terdiri dari 90-95% minyak. Uap pada kedua evaporator di recovery kembali pada kondensor dan di daur ulang ke ekstraktor. Pelarut akhir yang dihilangkan diselesaikan melalui oil stripper. Pemisah minyak ini terdiri atas kolom vakum silinder yang terbuat dari baja, dimana uap mengalir keatas secara berlawanan arah dengan arah aliran minyak. Minyak yang bebas dari pelarut, didinginkan sampai temperatur kamar dan dipompakan ke storage (penyimpan) untuk proses selanjutnya.
- Degumming dan Lecithin Recovery Degumming adalah suatu proses yang meliputi pencampuran minyak kedelai mentahdibutuhkan untuk makanan karena kebasahannya, mengemulsi, bersifat koloid, antioksidan, dan sifat fisiologinya.
- Alkali Refining / Pembersihan Alkali Operasi pembersihan otomatisselanjutnya digunakan untuk menghilangkan pengotor yang tak terlihat yang dapat mempengaruhi kualitas minyak. Kaustik soda digunakan dalam refining untuk menghilangkan asam lemak bebas, posfat dan gum, colorants, zat tak terlarut dan zat lainnya. Minyak mentah dipompakan lewat heat exchanger untuk mengatur temperatur sampai 38 0C dan sedikit sampel diambil setelah melewati pencampuran. Asam lemak bebas yang terkandung harus ditentukan saat penambahan persen berat soda kaustik tergantung pada FFA yang ada. Misalnya, 0,1-0,13% kaustik ditambahkan dalam basis kering dan kemudian dicampur untuk memastikan penyabunan FFA, hidrasi posfolipid dan reaksi dengan pigmen warna. Campuran ini dipanaskan sampai 75-82% dan diputar untuk memisahkan kaustik dari minyak yang murni. Kemudian, minyak murni dipanaskan sampai 880C dan dicampur dengan 10-20% air suling yang dipanaskan samapi 930C. Tegangan geser yang besar digunakan untuk campuran minyak – air dan campuran tersebut dilewatkan pada 2 pemutar untuk memisahkan fasa berat dan ringan.
- Bleaching / Pemutihan Secara normal, proses pemutihan vakum dikerjakan dengan menambahkan zat aktivasi pada minyak suling untuk menghilangkan warna, bau, pengotor lain dan sabun residu. Kira-kira 1% dari adsorbent seperti zat fulleris atau karbon aktif ditambahkan pada minyak. Slurry dipompakan kedalam sistem vakum pada 15 inHg selama 7-10 menit dan dipanaskan sampai 104-166 0C dengan melewatkan melalui heat exchanger bagian luar pada tangki kosong dengan pengadukan selama 10 menit. penambahan hidrogen menjadi ikatan tak jenuh dari ikatan jenuh. Hidrogenasi terjadi pada tangki bertekanan yang vakum terdiri dari minyak dan gas hidrogen yang terdispersi menjadi gas yang memanaskan campuran dan pengadukan. Saat hidrogenasi yang diinginkan terjadi, campuran didinginkan, katalis disaring untuk mendapat larutan yang bersih. Minyak terhidrogenasi sebagian, yang bersisa cairan dan minyak kedelai terhidrogenasi sempurna menjadi keras.
- Deodorization / Penghilangan Bau Deodorization pada temperatur tinggi dibutuhkan untuk menghilangkan zat mudah menguap dan kandungan yang bau untuk membuat minyak menjadi cairan yang memiliki rasa lunak yang diinginkan konsumen. Penghilangan FFA juga menambah stabilitas minyak disparaged dengan uap pada temperatur tinggi dan vakum sehingga dapat mencegah kontak dengan oksigen dan akibat oksidasi yang terjadi selama proses deodorization.
Tekhnologi pengolahan Minyak Tengkawang
- Ekstraksi
1. Rendering
Rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar air yang tinggi. Pada semua cara rendering, penggunaan panas adalah suatu hal yang spesifik, yang bertujuan untuk menggumpulkan protein pada dinding sel bahan dan untuk memecahkan dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus oleh minyak atau lemak yang terkandung di dalamnya.
2. Wet Rendering
Wet rendering adalah proses rendering dengan penambahan sejumlah air selama berlangsungnya proses tersebut. Cara ini dikerjakan pada ketel yang terbuka atau tertutup dengan menggunkan temperatur yang tinggi serta tekanan 40 samapai 60 pound tekanan uap(40-60 psi). Penggunaan temperatur rendah dalam proses wet rendering dilakukan jika diinginkan flavor netral dari minyak atau lemak. Bahan yang akan diekstraksi ditempatakn pada ketel yang diperlengkapi dengan alat pengaduk, kemudian air ditambahkan dan campuran tersebut dipanaskan perlahan-perlahan sampai suhu 50 C sambil diaduk. Minyak yang teresktraksi akan naik ke atas dan kemudian dipisahkan. Air dan bahan yang akan diekstrasi dimasukkan ke dalam digester dengan tekanan uap air sekitar 40 sampai 60 pound selama 4-6 jam.
3. Dry Rendering
Dry rendering adalah cara rendering tanpa penambahan air selama proses berlangsung. Dry rendering dilakukaan dalam ketel yang terbuka dan diperlengkapi dengan steam jacket serta alat pengaduk(agitator). Bahan yang diperkirakan mengandung minyak atau lemak dimasukkan ke dalam ketel tanpa penambahan air. Bahan tadi dipanasi sambil diaduk. Pemanasan dilakukan pada suhu 220 F (105 C-110 C). Ampas bahan yang telah diambil minyaknya akan diendapkan pada dasar ketel. Minyak atau lemak yang dihasilkan dari ampas yang telah mengendap dan pengambilan dari bagian atas ketel.
4. Pengepresan Mekanis
Pengepresan mekanis merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak, terutama untuk bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan untuk memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70 persen). Pada penepresan mekanis ini diperlukan perlakuan pendahuluan sebelum minyak atau lemak dipisahkan dari bijinya. Perlakuan pendahuluan tersebut mencakup pembuatan serpih, perajangan dan penggilingan serta tempering atau pemasakan.
5. Pengepresan Hidraulik (Hydraulic Pressing)
Pada cara hydraulyc pressing, bahan dipress dengan tekanan sekitar 2000 pon/inc2. Banyaknya minyak atau lemak yang dapat diekstraksi tergantung lamanya pengepresan. Tekanan yang digunakan, serta kandungan minyak dalam bahan asal. Sedangkan minyak yang tersisa pada bungkil sekitar 4-6% tergantung dari lamanya bungkil ditekan dibawah tekanan hidroulik.
6. Pengepresan Berulir (Ekspeller Press)
Cara ekspeller pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari proses pemasakan atau tempering. Proses pemasakan yang berlangsung pada temperatur 2400F dengan tekanan sekitar 15-20 ton/in. Kadar air atau lemak yang dihasilkan berkisar sekitar 2,5-3,5%. Sedangkan bungkil dihasilkan masih mengandung minyak sekitar 4-5%. Cara lain untuk mengekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak adalah gabungan dari proses wet rendering dengan pengepresan secara mekanik atau secara sentrifusi.
7. Ekstraksi Dengan Pelarut
Prinsip dari proses ini adalah ekstraksi dengan melarutkan minyak dan lemak. Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak rendah yaitu sekitar 1% atau lebih rendah dan mutu minyak kasar yang dihasilkan cenderung menyerupai hasil dengan cara expeller pressing, karena sebagian fraksi bukan minyak akan ikut terekstraksi. Pelarut minyak atau lemak yang biasa dipergunakan dalam proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah pelarut petrolium eter, gas olin karboni sulfida. Karbon tetraklorida, benzen, dan n- heksana. Perlu diperhatikan bahwa jumlah pelarut menguap atau hilang lebih dari 5%.
8. Pemurnian Minyak
Tujuan utama dari proses pemurnian minyak adalah untuk menghilangkan rasa dan bau yang tidak enak, warna yang tidak menarik dan memperpanjang dan memperpanjang massa simpan minyak sebelum dikonsumsi sebelum digunkan sebagai bahan mentah dalam industri.
Pada umumnya minyak untuk tujuan bahan pangan dimurnikan melalui tahap proses sebagai berikut :
1. Pemisahan bahan berupa suspensi dan dispersi koloid dengan cara penguapan, degumming dan pencucian dengan asam.
2. Pemisahan asam lemak bebas dengan cara netralisasi.
3. Dekolorisasi dengan proses pemucatan.
4. Deodorisasi.
5. Pemisahan gliserida jenuh (stearin) dengan cara pendingin (chilling).
- Ekstraksi Biji Kelapa
Pada ekstraksi minyak secara basah pada minyak kelapa prinsip yang digunakan dalam metode ini yaitu santan yang telah dihasilkan kemudian dipanaskan sehingga air yang terkandung dalam santan teruapkan sehingga minyak dihasilkan beserta ampas yang disebut blondo. Kemudian blondo dan minyak dipisahkan dengan kain saring. Randemen yang didapat pada minyak kelapa pada ulangan pertama yang dilakukan kelompok 1 adalah 5,508% dan pada ulangan kedua yang dilakukan oleh kelompok 5 sebesar 6,120%, sehingga diperoleh rata-rata randemen untuk ekstraksi minyak kelapa sebesar 5,814%. Untuk kelompok 5 yang menggunakan sampel minyak kelapa, dalam proses ektraksi minyak secara basah didapatkan jumlah minyak yang dihasilkan adalah 100 ml dari berat kelapa parut seberat 1500 gr. Sedangkan berat jenis minyak kelapa yaitu 0,918 gr/ml. Sehingga didapatkan randemen minyak kelapa sebanyak 6,12 %.
- Ekstraksi Kacang tanah
Untuk ektraksi minyak pada kacang tanah dilakukan oleh kelompok 2 dan 6. Data perolehan randemen minyak pada kacang tanah yang dihasilkan oleh kelompok 2 dan 6 masing-masing 9,141% dan 8,84%. Sehingga didapat rata-rata randemen minyak kacang tanah sebesar 8,991%. Selisih antar ulangan pertama dengan kedua disebabkan karena pada waktu pengepresan pada ulangan yang kedua kurang begitu kuat, sehingga minyak yang dihasilkan pada ulangan kedua tidak sebanyak pada ulangan pertama.
- Proses Pengolahan Minyak Biji Jarak
Bungkil biji jarak dari hasil pengepresan minyak jarak dapat digunakan sebagai pakan ternak setelah terlebih dahulu membuang racun ricin dan kurkinnya. Kadar racun jarak yang ditanam di Indonesia belum diketahui, sedangkan jarak Riccinus communis yang dibudidayakan di negara-negara lain seperti Afrika Selatan, Israel dan Turki berkadar ricin 3,3-3,9 mg/g. Setelah proses pemanasan racun kurkin akan kehilangan daya toksiknya, sedangkan racun ricin dapat dihilangkan dengan perlakuan kimiawi, yaitu dengan menambahkan etanol dan NaOH.
Tempurung jarak juga masih dapat dimanfaatkan melalui teknologi pirolisa dan Viskositas adalah tahanan yang dimiliki fluida yang dialirkan dalam pipa kapiler. Terhadap gaya gravitasi, biasanya dinyatakan dalam waktu yang diperlukan untuk mengalir pada jarak tertentu. Ika viskositas semakin tinggi, maka tahanan untuk mengalir akan semakin tinggi. Karakteristik ini sangat penting karena mempengaruhi kinerja injektor pada mesin diesel. Atomisasi bahan bakar sangat bergantung pada viskositas, tekanan injeksi serta ukuran lubang injektor.
Pada umumnya, bahan bakar harus mempunyai viskositas yang relatif rendah agar
dapat mudah mengalir dan teratomisasi Hal ini dikarenakan putaran mesin yang cepat membutuhkan injeksi bahan bakar yang cepat pula. Namun tetap ada batas minimal karena diperlukan sifat pelumasan yang cukup baik untuk mencegah terjadinya keausan akibat gerakan piston yang cepat.
Angka setana menunjukkan kemampuan bahan bakar untuk menyala sendiri (autoignition). Skala untuk angka setana biasanya menggunakan referensi berupa campuran antara normal setana (C16H34) dengan alpha methyl naphthalene (C10H7CH3) atau dengan heptamethylnonane (C16H34). Normal setana memiliki angka setana 100, alpha methyl naphtalene memiliki angka setana 0, dan heptamethylnonane memiliki angka setana 15.
Angka setana suatu bahan bakar biasanya didefinisikan sebagai persentase volume dari normal setana dengan campurannya tersebut. Angka setana yang tinggi menunjukkan bahwa bahan bakar dapat menyala pada temperatur yang relatif rendah, dan sebaliknya angka setana rendah menunjukkan bahan bakar baru dapat menyala pada temperatur yang relatif tinggi.
- Ekstraksi biji bunga matahari
Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk mengetahui perbandingan pelarut yang digunakan, antara n-hexana dan etanol terhadap hasil proses ekstraksi-destilasi minyak biji bunga matahari dengan menggunakan variable lain yang telah ditentukan sebagai pembanding dan untuk mendapatkan hasil yang optimal dari parameter yang telah ditentukan yaitu : angka asam, angka penyabunan, % FFA, bilangan peroksida, angka iodium dan % yield.
Bunga matahari ( Helianthus annus variety macrocarpus ) merupakan tanaman hias dan termasuk keluarga besar Compositae ( asteraceae ). Tanaman ini menghasilkan biji yang mengandung minyak nabati dengan kandungan asam lemak tidak jenuh tinggi yang bermanfaat untuk industri besar maupun kecil, misalnya industri mentega, industri minyak goreng, penyedap masakan, margarin dan pada industri sabun.
Proses pengolahan minyak dapat dilakukan dengan berbagai cara antara lain ekstraksi-destilasi, rendering, pengepresan mekanis (Mechanical Expresision). Namun pengerjaan yang dilakukan tergantung pada sifat dan hasil akhir yang dikehendaki. Pada percobaan ini dilakukan dengan menggunakan proses ekstraksi destilasi padat-cair.
Metode yang digunakan untuk leaching biasanya ditentukan oleh jumlah konstituen yang akan dilarutkan, distribusi konstituen dalam solid, sifat padatan dan ukuran partikel. Umumnya mekanisme proses leaching dibagi menjadi:
1. Solvent ditransfer dari larutan ke permukaan solid, kemudian terdifusi kedalam solid
2. Solute yang berada didalam solid akan larut oleh solvent
3. Kemudian terdifusi menjadi campuran solid-solvent ke permukaan solid dan ditransfer keluar/ kedalam larutan solvent
Ketiga tahap tersebut diatas akan mempengaruhi kecepatan leaching, tetapi umumnya kecepatan transfer solvent ke permukaan sangat cepat dan transfer itu biasanya berlangsung begitu solid berkontak dengan solvent. Sedang kecepatan difusi solute melalui solid dan solvent ke permukaan seringkali merupakan tahapan yang mengontrol dalam keseluruhan proses leaching dan dapat tergantung terhadap beberapa faktor, yaitu: pengaruh suhu, proses pencampuran atau pengadukan dan lama pengadukan, luas permukaan partikel, pelarut (solvent), perbandingan solute dan solvent. Faktor – faktor yang mempengaruhi laju ekstraksi, yaitu: ukuran partikel, pelarut, suhu, pengadukan dari fluida ( campuran pelarut, solute dan padatan ).
Destilasi bertujuan untuk memurnikan minyak dari pelarut yang dipakai untuk melarutkan minyak dari dalam biji bunga matahari diperlukan proses pemisahan antara minyak biji bunga matahari yang diperoleh dengan n-hexana, untuk itu diperlukan proses destillasi. Destillasi adalah suatu proses pemisahan dua campuran atau lebih yang tercampur secara homogen berdasarkan perbedaan titik didih.
Pengujian atau analisa terhadap karakteristik minyak juga dapat digunakan untuk penilaian dari mutu minyak itu sendiri., meliputi : densitas, bilangan asam, bilangan penyabunan, bilangan iodium, asam lemak bebas (%FFA) dan bilangan Peroksida.
Metode Penelitian
Berdasarkan tujuan dari penelitian ini, maka metode yang digunakan adalah metode eksperimen dengan cara ekstraksi destilasi kemudian mengambil data dari hasil penelitian dan metode analisa data secara kuantitatif dengan menggunakan tabel dan grafik untuk mendapatkan kesimpulan. Prosedur percobaan yang pertama adalah perlakuan pendahuluan.mengeringkan dan menumbuk biji bunga matahari samapai ukuran yang telah ditentukan, kalibrasi laju aliran pelarut dalam tangki pemanas kemudian membuat larutan yang dibutuhkan dan menstandardisasinya seperti : KOH 0,1 N, HCl 0,5 N, Na2S2O3.5H2O
0,1 N, H2C2O3.2H2O 0,1 N dan K2Cr2O7 0,1 N.
Adapun proses Ekstraksi-Destilasi minyak biji bunga matahari adalah sebagai berikut:
- Menghaluskan biji bunga matahari yang telah dikeringkan kemudian mengayak dengan ukuran 80 mesh, menimbang biji bunga matahari sebanyak 200 gram (berdasarkan variabel).
- Prosedur proses Ekstraksi adalah memasukkan bahan pada tangki ekstraktor sebanyak 200 gram ( berdasarkan variabel ) biji bunga matahari, memasukkan pelarut pada tangki pemanas sebanyak 1 L dan memanaskan sampai suhu 30C, menghidupkan pompa dan menjalankan proses recycle selama 60 menit, setelah selesai kemudian mematikan pompa, mengulangi dengan lama ekstraksi 60,90,120,150,180 menit.
- Prosedur Proses Destillasi adalah Membuka kran dan mengalirkan miscella ke dalam tangki destillasi, Memanaskan miscella dengan temperature 70 0C selama 1 jam, mengeluarkan hasil bawah berupa minyak dan kemudian dianalisa.
- Ekstraksi Biji Karet
Proses pengambilan minyak biji karet ini dilakukan dengan ekstraksi soxhlet pada suhu operasi 69oC dan ekstraksi secara batch. Ekstraksi secara batch dijalankan dalam wadah plastik berbentuk silinder yang dilengkapi pengaduk dan baffle, serta dijalankan pada suhu kamar. Kecepatan putar pengaduk yang digunakan adalah 200 rpm. Setelah ekstraksi selesai dilanjutkan dengan proses destilasi untuk memisahkan minyak biji karet dari pelarut n-Heksan. Dari percobaan yang dilakukan, diperoleh kadar minyak yang dihasilkan dari ekstraksi soxhlet adalah 3,68% (% berat), dari ekstraksi secara batch diperoleh waktu yang diperlukan untuk mencapai keadaan minyak yang setimbang untuk berat biji karet 500 gram adalah 80 menit dan untuk berat 750 gram adalah 120 menit, jumlah proses batch untuk mengambil minyak dari 500 gram biji karet.
Tidak ada komentar:
Posting Komentar