10 Cara Pemurnian Minyak Nabati Secara Teknik Kimia

Sainsped

Agustus 2, 2019•Kimia•7 menit baca

Minyak nabati merupakan zat cair yang didapat dari tumbuh-tumbuhan melalui serangkaian proses ekstraksi berdasarkan kelarutan, rendering, mekanik, serta metode penguapan. Setelah melalui tahap ekstraksi awal, minyak tersebut biasanya tidak langsung dapat digunakan sebagai bahan pangan karena masih memerlukan proses pemurnian. 10 Cara Pemurnian Minyak Nabati Secara Teknik Kimia

Baca juga: 4 Metode Ekstraksi Minyak Nabati

Artikel ini akan merangkum berbagai metode pemurnian minyak nabati yang telah disusun secara sistematis berdasarkan tingkat kemudahan proses pengerjaannya tersebut.

1. Metode Filtrasi (Penyaringan)

Filtrasi adalah metode pemurnian yang sangat umum dan paling mudah dilakukan oleh masyarakat luas maupun para praktisi di laboratorium. Alat penyaring yang digunakan sangat bervariasi, mulai dari kain tipis, tisu, hingga kertas saring khusus yang sering digunakan di laboratorium.

Karakteristik Kertas Saring Laboratorium:

Bahan Penyusun: Kertas saring terbuat dari bahan selulosa yang memiliki ketahanan terhadap perubahan nilai derajat keasaman serta suhu yang tinggi.
Parameter Pemilihan: Pemilihan kertas saring harus mempertimbangkan kekuatan basah, porositas, retensi partikel, laju alir, kompatibilitas, efisiensi, dan juga kapasitas kertas tersebut.
Mekanisme Kerja: Terdapat dua mekanisme filtrasi dengan kertas, yaitu filtrasi volume di mana partikel terperangkap di dalam kertas, serta filtrasi permukaan.

Jenis-Jenis Kertas Saring:

Kertas Saring Whatman: Jenis ini merupakan kertas saring kualitatif yang biasanya digunakan untuk penentuan bahan di dalam suatu larutan tertentu.
Kertas Saring PTFE: Kertas ini memiliki ketahanan suhu yang sangat tinggi mulai dari -120 hingga 260 derajat Celcius dengan tekanan udara tinggi.

2. Penggunaan Corong Pisah

Corong pisah merupakan alat laboratorium yang berfungsi untuk melakukan ekstraksi cair-cair guna memisahkan komponen zat berdasarkan perbedaan nilai densitasnya. Alat ini sangat efektif untuk memisahkan dua komponen yang tidak saling bercampur, seperti contohnya saat memisahkan antara minyak dengan air.

Langkah-Langkah Kerja Corong Pisah:

Pencampuran Bahan: Bahan atau minyak dengan campuran dimasukkan ke dalam corong pisah hingga terlihat perbedaan dua fase yang tidak saling bercampur.
Pemisahan Lapisan: Campuran pada lapisan bawah dikeluarkan dengan membuka keran sedikit demi sedikit sampai habis dan menyisakan satu lapisan murni atas.
Optimasi Pemisahan: Corong pisah digerakkan dengan dua tangan secara memutar ke arah depan untuk benar-benar memisahkan komponen menjadi dua fase berbeda.

3. Proses Degumming (Penghilangan Getah)

Degumming bertujuan untuk menghilangkan kotoran kasar seperti getah yang mengandung karbohidrat, protein, resin, serta zat fosfatida dari dalam minyak kasar. Menurut Yernisa pada tahun 2013, degumming sering disebut sebagai pemurnian kasar pada minyak hasil proses mekanik seperti metode pengempaan.

Prinsip Kerja Degumming:

Metode ini dilakukan dengan menambahkan asam fosfat ke dalam minyak yang kemudian diikuti dengan proses pemanasan serta pengadukan secara sentrifusi. Penambahan asam fosfat berfungsi menarik fosfotida, sementara air ditambahkan untuk mempermudah pemisahan komponen berdasarkan perbedaan kelarutan yang ada dalam minyak.

Prosedur Kerja Degumming:

CPO ditimbang lalu dimasukkan ke dalam tangki penangas hingga mencapai suhu operasional sebesar 80 derajat Celcius secara merata dan stabil.
Selanjutnya, tambahkan asam fosfat 85% sebanyak 0,15% kemudian aduk selama 15 menit dan diamkan selama 2 menit hingga terbentuk endapan.
Lakukan sentrifugasi selama 2 menit, lalu tambahkan air dengan suhu 8 derajat di atas suhu minyak untuk membantu proses pemisahan gum.
Proses diakhiri dengan sentrifugasi kembali selama 2 menit pada kecepatan 4000 rpm untuk memisahkan minyak dari air serta endapan dasarnya.

4. Pemurnian dengan Bleaching Earth (Pemucatan)

Bleaching earth digunakan untuk memperbaiki kualitas fisik minyak, khususnya pada aspek warna yang menjadi indikator utama penilaian kualitas bahan makanan. Selain itu, metode ini dianggap lebih ramah lingkungan karena mengurangi efek polusi akibat limbah soap stock dengan biaya operasional murah.

Karakteristik Bahan Pemucat:

Berfungsi sebagai bahan penyerap atau adsorbtive material.
Memiliki sifat asam berbentuk padat (solid acid).
Bertindak sebagai katalis dalam proses reaksi kimia.
Berperan sebagai penukar kation yang efektif.

Jenis-Jenis Bleaching Earth:

Simnit: Merupakan nama dagang dari kaolin (hidrous aluminium silikat) dengan rumus kimia Al2O3 2SIO2 2H2O yang berasal dari pelapukan feldspar.
Karbon Aktif: Adsorben yang paling banyak dipakai untuk menyerap zat warna dengan cara membuka pori-pori arang agar kapasitas absorbsinya menjadi besar.
Bentonite: Lempung yang mengandung mineral monmorilonite dengan rumus kimia (MgCa)Oal2O3 5SiO2 8H2O yang berasal dari kerangka organisme akuatik mikroskopik.
Merek Dagang: Beberapa nama dagang hasil tambang mineral Indonesia (Musimmas) yang terkenal antara lain adalah Zakura serta jenis TJM.

Metode Pengerjaan Menurut Emma (2003):

Minyak sebanyak 100 gram dipanaskan hingga suhu 80 derajat Celcius, lalu ditambahkan 1 ml asam fosfat 85% dan 0,8% Simnit. Setelah itu, suhu dinaikkan hingga 110 derajat Celcius selama satu jam sebelum disaring menggunakan alat vakum untuk mendapatkan filtrat minyak murni.

5. Teknik Deodorisasi (Penghilangan Bau)

Deodorisasi merupakan teknik pemurnian yang memiliki tujuan utama untuk menghilangkan aroma serta rasa yang tidak disukai dari produk minyak nabati. Teknik ini didasarkan pada tingkat volatilitas zat, di mana bau tidak sedap biasanya berasal dari zat dengan tekanan rendah yang mudah menguap.

Faktor-Faktor Keberhasilan Deodorisasi:

Jumlah massa minyak yang akan dimurnikan secara total.
Banyaknya jumlah komponen zat yang bersifat volatil di dalamnya.
Volume uap air yang akan digunakan dalam proses pengaliran.
Besaran suhu serta tekanan vakum yang diaplikasikan pada sistem.

6. Proses Netralisasi

Netralisasi berfungsi untuk memisahkan asam lemak bebas serta bahan pengotor penyebab warna dan bau yang memiliki titik didih rendah dari minyak. Yusuf dan Eka pada tahun 2008 menjelaskan bahwa proses ini sangat penting untuk meningkatkan kualitas fisik serta kemurnian minyak nabati.

Penggunaan Alkali (KOH vs NaOH):

Menurut Ratna pada tahun 2013, penggunaan KOH lebih disukai karena diharapkan dapat mengurangi minyak yang tersabunkan sehingga rendemen minyak tetap banyak. Meskipun NaOH lebih murah dan efisien, penggunaan zat alkali tersebut cenderung dapat mengurangi jumlah rendemen minyak nabati dalam jumlah yang signifikan.

Mekanisme Netralisasi Menurut Estiasih (2009):

Proses ini berlangsung melalui tahap pencampuran minyak dengan larutan alkali, dilanjutkan dengan tahap hidrasi untuk memudahkan pemisahan fraksi tersabunkan dan tidak. Reaksi penyabunan antara asam lemak dan alkali akan menghasilkan campuran sabun kalium atau natrium serta gliserol yang bersifat lebih polar.

Prosedur Berdasarkan Mahsun (2019):

Netralisasi dilakukan menggunakan basa KOH 0.1N dan pelarut etanol 96% dengan perbandingan antara etanol dan minyak sebesar 1 berbanding 5. Campuran tersebut dipanaskan pada suhu 64 derajat Celcius selama 10 menit sebelum ditambahkan 50 ml n-heksan di dalam alat corong pisah.

7. Teknik Destilasi (Penyulingan)

Destilasi merupakan teknik pemisahan yang didasarkan pada perbedaan volatilitas atau kemudahan menguap antara komponen-komponen yang berada dalam satu campuran zat. Teknik ini sering digunakan baik untuk ekstraksi bahan alam organik maupun untuk proses pemurnian zat campuran secara langsung berdasarkan titik didih.

8. Penggunaan Evaporator

Evaporator adalah alat pemurnian kimia yang memisahkan fraksi berat dan fraksi ringan berdasarkan perbedaan suhu penguapan pada tekanan atmosferis yang terkendali. Menurut Nelson pada tahun 1958, alat ini berfungsi menguapkan fase uap dari minyak dengan bantuan pemanasan untuk membantu beban kolom fraksinasi.

Parameter Operasional Menurut Edminister (1961):

Tekanan: Harus dijaga pada tekanan atmosferis sekitar 0,3 kg/cm2 absolut agar tidak menghambat proses penguapan fraksi ringan dari dalam minyak.
Temperatur: Suhu crude oil dikendalikan pada angka 330 derajat Celcius untuk memastikan pemisahan berjalan sempurna tanpa merusak mutu produk akhir.
Level Cairan: Tinggi permukaan cairan tidak boleh terlalu tinggi agar ruang penguapan linier hasil pemanasan furnace tetap tersedia secara maksimal.

10. Teknik Kromatografi

Kromatografi adalah metode pemurnian yang bekerja berdasarkan perbedaan kelarutan serta interaksi yang terjadi antara fase diam dengan fase gerak zat. Sastrohamidjojo pada tahun 2004 menyebutkan bahwa teknik ini sangat efektif untuk memisahkan senyawa kimia ke dalam berbagai fraksi berdasarkan kepolarannya.

Jenis-Jenis Kromatografi:

Kromatografi Kertas: Digunakan untuk memisahkan komponen warna, namun perannya kini mulai banyak digantikan oleh metode kromatografi lapis tipis yang lebih praktis.
Kromatografi Lapis Tipis (KLT): Memanfaatkan lapisan kaca atau aluminium foil berperekat silika sebagai fase diam untuk menguji tingkat kemurnian bahan tidak volatil.
Kromatografi Kolom: Menggunakan tabung gelas berisi penyerap padat silika yang dialiri pelarut sebagai fase gerak untuk mengangkut senyawa-senyawa di dalam campuran.

Demikianlah 10 metode pemurnian minyak nabati yang umum digunakan dalam disiplin ilmu teknik kimia untuk menghasilkan produk minyak berkualitas tinggi. 10 Cara Pemurnian Minyak Nabati Secara Teknik Kimia

Refrensi:

Yernisa, 2013. Teknologi pengolah kelapa sawit.fakultas teknologi pertanian . universitas jambi .
Emma zaidar nasution. 2003. Manfaat dari beerapa jenis bleaching earth terhadap warna CPO (crude palm oil). Universitas Sumatra utara