BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Dewasa ini, kebutuhan akan minyak nabati baik sebagai bahan pangan maupun sebagai bahan bakar terbaharukan semakin tinggi. Bahan minyak yang banyak dilirik sebagai sumber ini adalah kelapa sawit (Elaeis guinensis), yang mana banyak tumbuh didaerah beriklim tropis, termasuk negara kita Indonesia. Namun masih ada beberapa sumber minyak nabati lainnya yang belum termanfaatkan seperti ampas kelapa. Ampas kelapa merupakan sumber produk minyak nabati yang memiliki kandungan minyak antara 12,2% sampai 15%. Ampas kelapa merupakan hasil samping dari ekstraksi daging kelapa untuk mendapatkan santan sebagai bahan baku pembuatan minyak kelapa. Selama ini ampas kelapa hanya sebagian kecil yang dimanfaatkan, sisanya terbuang sebagai limbah. Oleh karena itu, alternatif pengolahan limbah ampas kelapa menjadi minyak nabati dilakukan dalam percobaan ini. Metoda ekstraksi yang digunakan dalam percobaan ini adalah solvent extraction, yaitu sokletasi. Metoda ini merupakan salah
This document is posted to help you gain knowledge. Please leave a comment to let me know what you think about it! Share it to your friends and learn new things together.
Transcript
BAB I
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Dewasa ini, kebutuhan akan minyak nabati baik sebagai bahan pangan
maupun sebagai bahan bakar terbaharukan semakin tinggi. Bahan minyak yang
banyak dilirik sebagai sumber ini adalah kelapa sawit (Elaeis guinensis), yang mana
banyak tumbuh didaerah beriklim tropis, termasuk negara kita Indonesia. Namun
masih ada beberapa sumber minyak nabati lainnya yang belum termanfaatkan seperti
ampas kelapa.
Ampas kelapa merupakan sumber produk minyak nabati yang memiliki
kandungan minyak antara 12,2% sampai 15%. Ampas kelapa merupakan hasil
samping dari ekstraksi daging kelapa untuk mendapatkan santan sebagai bahan baku
pembuatan minyak kelapa. Selama ini ampas kelapa hanya sebagian kecil yang
dimanfaatkan, sisanya terbuang sebagai limbah. Oleh karena itu, alternatif
pengolahan limbah ampas kelapa menjadi minyak nabati dilakukan dalam percobaan
ini.
Metoda ekstraksi yang digunakan dalam percobaan ini adalah solvent
extraction, yaitu sokletasi. Metoda ini merupakan salah satu metoda pengambilan
komponen minyak dalam sampel berupa ampas kelapa dengan menggunakan pelarut.
Sokletasi dipilih menjadi metoda percobaan karena pelarut yang diperlukan disini
relatif sedikit dan dapat direfluks sehingga bisa diambil kembali untuk kemudian
dapat digunakan berulang ulang. Dengan dapat digunakannya lagi pelarut yang sama
untuk percobaan berikutnya, maka metode sokletasi menjadi lebih murah dan efisien.
Selain itu, metoda sokletasi juga merupakan yang paling efektif untuk mengekstrak
minyak karena dengan metoda ini hampir 99% minyak dalam sampel dapat diekstrak
(Ketaren, 1986). Atas dasar itulah, maka pengambilan komponen minyak dilakukan
dengan metoda solvent extraction, sokletasi.
1.2 Tujuan Praktikum
Mempelajari dan mengamati proses isolasi suatu komponen dari suatu bahan
alam dengan metode sokletasi.
Menghitung rendemen.
BAB II
LANDASAN TEORI
2.1. Tanaman Kelapa
2.1.1. Kelapa
Kelapa merupakan tanaman perkebunan atau industri berupa pohon batang
lurus dari famili palmae. Tanaman kelapa adalah salah satu anggota genus Cocos
pertama kali digunakan oleh Vasco da Gama dan daerah asalnya adalah lembah-
lembah Andes di Columbia. Tumbuhan ini dimanfaatkan hampir semua bagiannya
oleh manusia sehingga dianggap sebagai tumbuhan serba guna, khususnya bagi
masyarakat pesisir.
Kelapa memiliki ciri – ciri pohon dengan batang tunggal atau kadang-kadang
bercabang. Akar serabut, tebal dan berkayu, berkerumun membentuk bonggol, adaptif
pada lahar berpasir pantai. Batang beruas-ruas namun bila sudah tua tidak terlalu
tampak, khas tipe monokotil dengan pembuluh menyebar (tidak konsentrik), berkayu.
Kayunya kurang baik digunakan untuk bangunan. Daun tersusun secara majemuk,
menyirip sejajar tunggal, pelepah pada ibu tangkai daun pendek, duduk pada batang,
warna daun hijau kekuningan.
Selain itu, kelapa juga memiliki bunga yang tersusun majemuk pada
rangkaian yang dilindungi oleh bractea, terdapat bunga jantan dan betina, berumah
satu, bunga betina terletak di pangkal karangan, sedangkan bunga jantan di bagian
yang jauh dari pangkal. Buah besar, diameter 10 cm sampai 20 cm atau bahkan lebih,
berwarna kuning, hijau, atau coklat.
Kelapa adalah pohon serba guna bagi masyarakat tropika. Hampir semua
bagiannya dapat dimanfaatkan orang. Batangnya, yang disebut glugu dipakai orang
sebagai kayu dengan mutu menengah, dan dapat dipakai sebagai papan untuk rumah.
Daunnya dipakai sebagai atap rumah setelah dikeringkan. Daun muda kelapa, disebut
janur, dipakai sebagai anyaman dalam pembuatan ketupat atau berbagai bentuk
hiasan yang sangat menarik, terutama oleh masyarakt Jawa dan Bali dalam berbagai
upacara. Tangkai anak daun yang sudah dikeringkan disebut lidi. Lidi dapat dihimpun
menjadi satu untuk dapat dijadikan sapu.
Gambar 2.1.1.1. Pohon Kelapa
Gambar diatas dapat menggambarkan bentuk fisik dari pohon kelapa. Banyak
manfaat yang didapatkan dari kelapa. Buah kelapa adalah bagian dari tanaman kelapa
yang paling bernilai ekonomi. Sabut, bagian mesokarp yang berupa serat- serat kasar,
diperdagangkan sebagai bahan bakar, pengisi jok kursi, anyaman tali, keset, serta
media tanam bagi anggrek. Daging buah tua kelapa berwarna putih dan mengeras.
Sarinya diperas dan cairannya dinamakan santan.Daging buah tua ini juga dapat
diambil dan dikeringkan serta menjadi komoditi perdagangan bernilai, disebut kopra.
Kopra adalah bahan baku pembuatan minyak kelapa dan turunanya. Ampas dari
daging buah kelapa yang sudah diperas juga dapat bernilai ekonomis. Ampas kelapa
dapat dikonversi menjadi minyak dan bernilai guna tinggi.
2.1.2. Ampas Kelapa
Salah satu kekayaan alam Indonesia yang terkenal adalah tanaman kelapa.
Namun pemanfaatan buah kelapa hanya terbatas pada pembuatan makanan dan
minyak goreng tanpa mengetahui manfaat lain yang terkandung dalam ampas kelapa.
Kandungan minyak di dalam ampas kelapa berkisar 12,2 - 15,9% sehingga
merupakan potensi yang besar untuk digunakan sebagai bahan baku pembuatan
biodiesel. Selama ini ampas kelapa hanya sebagian kecil yang dimanfaatkan, sisanya
terbuang sebagai limbah. Pengolahan menjadi biodiesel akan meningkatkan nilai
tambah dari ampas kelapa.
2.2. Ekstraksi Minyak
Ekstraksi adalah pemisahan suatu zat dari campurannya dengan pembagian
sebuah zat terlarut antara dua pelarut yang tidak dapat tercampur untuk mengambil
zat terlarut tersebut dari satu pelarut ke pelarut yang lain. Seringkali campuran bahan
padat dan cair (misalnyabahan alami) tidak dapat atau sukar sekali dipisahkan dengan
metode pemisahan mekanis atau termis yang telah dibicarakan. Misalnya saja,karena
komponennya saling bercampur secara sangat erat, peka terhadap panas,beda sifat-
sifat fisiknya terlalu kecil, atau tersedia dalam konsentrasi yang terlalu rendah.
Dalam hal semacam. itu, seringkali ekstraksi adalah satu-satunya proses yang
dapat digunakan atau yang mungkin paling ekonomis. Sebagai contoh pembuatan
ester (essence) untuk bau-bauan dalam pembuatan sirup atau minyak wangi,
pengambilan kafein dari daun teh, biji kopi atau biji coklat dan yang dapat dilihat
sehari-hari ialah pelarutan komponen-komponen kopi dengan menggunakan air panas
dari biji kopi yang telah dibakar atau digiling.
Ekstraksi minyak atau lemak adalah suatu cara untuk mendapatkan minyak
atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak.Adapun ekstraksi
minyak atau lemak itu bermacam-macam,yaitu rendering (dry rendering dan wet
rendering),mechanical expression dan solvent extraction.
Klasifikasi Ekstraksi
Ekstraksi minyak atau lemak itu bermacam-macam,yaitu:
1) Rendering (dry rendering dan wet rendering)
2) Mechanical expression
3) Solvent extraction
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 sesuatu yang spesifik,yang bertujuan untuk
menggumpalkan protein pada dinding sel bahan dan untuk memecahkan dinding sel
tersebut sehingga mudah ditembus oleh minyak atau lemak yang terkandung
didalamnya.
Menurut pengerjaannya rendering dibagi dengan dua cara,yaitu :
a. 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 menggunakan temperature yang tinggi serta tekanan 40 sampai 60
pound tekanan uap (40-60psi).Penggunaan temperatur rendah pada wet rendering
dilakukan jika diinginkan flavor yang netral dari minyak atau lemak. Bahan yang
akan diekstraksi ditempatkan pada ketel yang diperlengkapi dengan alat pangaduk,
kemudian air ditambahkan dan campuran dipanaskan perlahan-lahan sampai suhu
50°C sambil diaduk.Minyak yang terekstraksi akan naik keatas akan naik keatas dan
kemudian dipisahkan.Proses wet rendering dengan menggunakan temperatur rendah
kurang begitu popular,sedangkan proses wet rendering dengan mempergunakan
temperature yang tinggi disertai dengan tekanan uap air,dipergunakan untuk
menghasilkan minyak atau lemak dalam jumlah yang besar.Peralatan yang digunakan
adalah autoclave atau digester.Air dan bahan yang akan diekstraksi dimasukan
kedalam digester dengan tekanan uap air sekitar 40 sampai 60 pound selama 4-6 jam.
b. Dry Rendering
Dry rendering adalah proses rendering tanpa penambahan air selama proses
berlangsung. Dry rendering dilakukan dalam ketel yang terbuka dan dilengkapi
dengan steam jacket serta alat pengaduk (agitator).Bahan yang diperkirakan
mengandung minyak atau lemak dimasukkan kedalam ketel tanpa penambahan
air.Bahan tadi dipanaskan sambil diaduk.Pemanasan dilakukan pada suhu 220°F
sampai 230°F (105°C-110°C).Ampas bahan yang telah diambil minyaknya akan
diendapkan pada dasar ketel. Minyak atau lemak yang dihasilkan dipisahkan dari
ampas yang telah mengendap dan pengambilan minyak dilakukan dari bagian atas
ketel.
2.Pengepresan Mekanik (Mechanical Expression)
Pengepresan mekanis merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau
lemak,terutama untuk bahan bahan yang berasal dari biji-bijian.Cara ini dilakukan
untuk memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi(30-70%).Pada
pengepresan 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.
Dua cara umum dalam pengepresan mekanis,yaitu:
a. Pengepresan Hidraulik (Hydraulic Pressing)
Pada cara hydraulic pressing,bahan di pres dengan tekanan sekitar
2000pound/inch2 (140,6 kg/cm = 136 atm).Banyaknya minyak atau lemak yang dapat
diekstraksi tergantung pada lamanya pengepresan,tekanan yang dipergunakan,serta
kandungan minyak dalam bahan asal.Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa pada
bungkil bervariasi antara 4 sampai 6 persen,tergantung dari lamanya bungkil ditekan
dibawah tekanan hidraulik.
Gambar 2.2.1. Hydraulic Press (Sumber : Ketaren,1986)
Tahap-tahap yang dilakukan dalam proses pemisahan minyak dengan cara
pengepresan mekanis dapat dilihat pada gambar
Gambar 2.2.2. Skema memperoleh minyak dengan pengepresan (Sumber : Ketaren,1986)
b. Pengepresan Berulir (Expeller Pressing)
Cara expeller pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari
proses pemasakan atau tempering. Proses pemasakan berlangsung pada temperature
240°F (115,5°C) dengan tekanan sekitar 15-20 ton/inch2.Kadar air minyak atau lemak
yang dihasilkan berkisar sekitar 2,5-3,5 persen,sedangkan bungkil yang dihasilkan
masih mengandung minyak antara 4-5 persen.
Pemasakan/ pemanasan
pengepresan
Minyak kasar
Ampas/bungkil
penggilinganperajangan
Bahan yang mengandung minyak
Gambar 2.2.3. Expeller Pressing ( Sumber : Ketaren, 1986 )
Cara lain dalam mengekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga
mengandung minyak atau lemak adalah gabungan dari proses wet rendering dengan
pengepresan secara mekanik atau dengan sentrifusi.
3.Ekstraksi Dengan Pelarut (Solvent extraction)
Prinsip dari proses ini adalah ekstraksi dengan melarutkan minyak dalam
pelarut minyak dan lemak. Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak
yang rendah yaitu sekitar 1 persen atau lebih rendah,dan mutu minyak kasar yang
dihasilkan cenderung menyerupai hasil dari expeller pressing,karena sebagian fraksi
bukan minyak akan ikut terekstraksi.Pelarut minyak atau lemak yang biasa
digunakan dalam proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum
eter,gasoline carbon disulfide,karbon tetra klorida,benzene dan n-heksan.Perlu
perhatikan bahwa jumlah pelarut menguap atau hilang tidak boleh lebih dari 5 persen.
Bila lebih, maka seluruh sistem solvent extraction perlu diteliti lagi.
Salah satu contoh solvent extraction ini adalah metode sokletasi. Ekstraksi
yang dilakukan menggunakan metoda sokletasi, yakni sejennis ekstraksi dengan
pelarut organik yang dilakukan secara berulang ulang dan menjaga jumlah pelarut
relatif konstan dengan menggunakan alat soklet. Minyak nabati merupakan suatu
senyawa trigliserida dengan rantai karbon jenuh maupun tidak jenuh. Minyak nabati
umumnya larut dalam pelarut organik, seperti heksan dan benzen. Untuk
mendapatkan minyak nabati dari bahagian tumbuhannya, dapat dilakukan dengan
metoda sokletasi menggunakan pelarut yang sesuai.
Adapun prinsip sokletasi ini adalah penyaringan yang berulang ulang
sehingga hasil yang didapat sempurna dan pelarut yang digunakan relatif sedikit. Bila
penyaringan ini telah selesai, maka pelarutnya diuapkan kembali dan sisanya adalah
zat yang tersari. Metode sokletasi menggunakan suatu pelarut yang mudah menguap
dan dapat melarutkan senyawa organik yang terdapat pada bahan tersebut, tapi tidak
melarutkan zat padat yang tidak diinginkan.
Gambar 2.2.4. Rangkaian Alat Sokletasi
Metoda sokletasi seakan merupakan penggabungan antara metoda maserasi
dan perkolasi. Jika pada metoda pemisahan minyak astiri ( distilasi uap ), tidak dapat
digunakan dengan baik karena persentase senyawa yang akan digunakan atau yang
akan diisolasi cukup kecil atau tidak didapatkan pelarut yang diinginkan untuk
maserasi ataupun perkolasi ini, maka cara yang terbaik yang didapatkan untuk
pemisahan ini adalah sokletasi.
Sokletasi digunakan pada pelarut organik tertentu. Dengan cara
pemanasan,sehingga uap yang timbul setelah dingin secara kontunyu akan
membasahi sampel,secara teratur pelarut tersebut dimasukkan kembali kedalam labu
dengan membawa senyawa kimia yang akan diisolasi tersebut. Pelarut yang telah
membawa senyawa kimia pada labu distilasi yang diuapkan dengan rotary evaporator
sehingga pelarut tersebut dapat diangkat lagi bila suatu campuran organik berbentuk
cair atau padat ditemui pada suatu zat padat, maka dapat diekstrak dengan
menggunakan pelarut yang diinginkan.
Beberapa jenis pelarut organik akan disebutkan secara ringkas pada tabel dibawah