Laporan Praktikum Kimia Organik Percobaan 3 Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” Stefani Rosaria Laia (1907111615) Asisten: Ihsan Naufal Firdaus Dosen Pengampu: Drs. Irdoni, HS., MS Dra. Nirwana, MT Program Studi Sarjana Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Riau Pekanbaru 2020 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 Lembar Pengesahan Laporan Praktikum Kimia Organik Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” Dosen pengampu praktikum kimia organik dengan ini menyatakan bahwa: Stefani Rosaria Laia (1907111615) 1. Telah melakukan perbaikan-perbaikan yang disarankan oleh Dosen Pengampu/Asisten Praktikum. 2. Telah menyelesaikan laporan lengkap praktikum Ekstraksi Minyak Ikan dari Limbah Ikan Patin dari praktikum kimia organik yang disetujui oleh Dosen Pengampu/Asisten Praktikum. Catatan Tambahan: Pekanbaru, 5 November 2020 Dosen Pengampu Dosen Pengampu Dra. Nirwana, MT Drs. Irdoni, HS. MS NIP. 19570415 198609 1 001 NIP. 19600825 198609 002 Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | ii Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 ABSTRAK Indonesia sangat kaya akan keanekaragaman hayati yang terdiri atas flora dan fauna. Salah satu flora jenis pohon yang hidup dan banyak ditemui di Indonesia salah satunya adalah kelapa sawit (Elaeis guinensis). Minyak sawit dapat diperoleh dengan metode solvent extraction, yaitu sokletasi dengan menggunakan pelarut n-heksana. Ekstraksi merupakan proses penarikan komponen dari suatu bahan. Ekstraksi sokletasi merupakan proses ekstraksi menggunakan pelarut dengan penyarian berulang-ulang. Percobaan ini bertujuan untuk mempelajari dan mengamati proses isolasi suatu komponen dari suatu bahan alam dengan metoda sokletasi dan menghitung yield produk. Kata kunci :Buah kelapa sawit, Ekstraksi, Sokletasi, Minyak sawit, Yield. ABSTRACT Indonesia is very rich in biodiversity consisting of flora and fauna. One of the flora species of trees that live and are found in Indonesia, one of which is oil palm (Elaeis guinensis). Palm oil can be obtained by the solvent extraction method, which is soxhletation using n-hexane solvent. Extraction is the process of withdrawing components from a material. Soxhletation extraction is a process of extraction using solvents with repeated solvents. This experiment aims to study and observe the process of isolating a component from a natural material by the method of soxhletation and calculating product yields. Keywords : Palm fruit, Extraction, Soxhlation, Palm oil, Yield. Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | iii Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 DAFTAR PUSTAKA HALAMAN JUDUL ........................................................................................................ i LEMBAR PENGESAHAN ............................................................................................ ii ABSTRAK ...................................................................................................................... iii DAFTAR ISI................................................................................................................... iv DAFTAR GAMBAR ...................................................................................................... vi DAFTAR TABEL ......................................................................................................... vii BAB I PENDAHULUAN ................................................................................................ 1 1.1 Latar Belakang .......................................................................................... 1 1.2 Tujuan Praktikum ...................................................................................... 2 BAB II TINJAUAN PUSTAKA .................................................................................. 3 2.1 Kelapa Sawit ............................................................................................. 3 2.2 n-Heksana .................................................................................................. 5 2.3 Ekstraksi dengan Pelarut ........................................................................... 7 2.3.1 Ekstraksi Cara Dingin ............................................................................... 8 2.3.2 Ekstraksi Cara Panas ............................................................................... 10 2.4 Rendering ................................................................................................ 14 2.4.1 Wet Rendering ......................................................................................... 10 2.4.2 Dry Rendering ......................................................................................... 10 2.5 Pengepresan Mekanis .............................................................................. 10 2.5.1 Pengepresan Hidraulik ............................................................................ 11 2.5.2 Pengepresan Berulir ................................................................................ 11 2.6 Faktor-Faktor yang Mempengaruhi Ekstraksi ......................................... 11 2.7 Distilasi.................................................................................................... 12 2.8 Minyak Kelapa Sawit .............................................................................. 13 BAB III METODOLOGI PERCOBAAN ................................................................. ..16 3.1 Bahan-Bahan yang Digunakan. ............................................................... 16 Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | iv Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 3.2 Alat-Alat yang Digunakan ...................................................................... 16 3.3 Rangkaian Alat ........................................................................................ 17 3.4 Prosedur Percobaan ................................................................................. 17 BAB IV HASIL PEMBAHASAN ................................................................................ 19 4.1 Hasil Praktikum ....................................................................................... 18 4.2 Pembahasan ............................................................................................. 19 BAB V PENUTUP ....................................................................................................... 23 5.1. Kesimpulan.............................................................................................. 23 5.2. Saran 23 DAFTAR PUSTAKA .....................................................................................................24 LAMPIRAN A LEMBAR PERHITUNGAN Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” |v Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 | vi DAFTAR GAMBAR Gambar 2.1 Pohon Kelapa Sawit ........................................................................................... 4 Gambar 2.2 Struktur n-Heksana ............................................................................................. 5 Gambar 2.3 Maserasi dengan Pengaduk ................................................................................ 8 Gambar 2.4 Proses Perkolasi.................................................................................................. 8 Gambar 2.5 Perbandingan Struktur Asam Lemak ................................................................. 13 Gambar 3.1 Rangkaian Alat Sokletasi ................................................................................... 16 Gambar 3.2 Rangkaian Alat Distilasi..................................................................................... 16 Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 DAFTAR TABEL Tabel 2.1 Sifat Fisika dan Kimia n-Heksana ..................................................................5 Tabel 2.2 Konstanta Dielektrium Pelarut Organik ......................................................... 7 Tabel 2.3 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit ......................................................... 14 Tabel 2.4 Sifat Fisika Minyak Kelapa Sawit ..................................................................14 Tabel 2.5 Komponen Penyusun Minyak Sawit .............................................................. 15 Tabel 4.1 Hasil Praktikum .............................................................................................. 18 Tabel 4.2 Data Waktu Refluks ....................................................................................... 18 Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | vii Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 BAB I PENDAHULUAN 1.1 Latar Belakang Zaman sekarang orang semakin menggencarkan penggunakan minyak yang ramah lingkungan yaitu minyak nabati. Hal ini karena minyak nabati lebih ramah lingkungan dan tidak menimbulkan emisi. Seperti yang diketahui bahwa pencemaran udara saat ini banyak disebabkan oleh penggunaan minyak bumi. Persediaan minyak bumi saat ini pun semakin menipis, sehingga minyak nabati menjadi alternatif untuk permasalahan tersebut (Kristanto dkk, 2003). Minyak nabati adalah sejenis minyak yang terbuat dari tumbuhan dan banyak digunakan dalam kehidupan sehari-hari terutama dalam makanan sebagai perisa rasa (flavor), untuk menggoreng dan memasak. Minyak nabati berasal dari bahan baku seperti kelapa, kelapa sawit, jagung, kedelai, biji bunga matahari, dan sebagainya. Kandungan utama dari minyak nabati adalah asam lemak yang terdiri dari asam lemak jenuh (asam palmitat, asam stearat) dan asam lemak tak jenuh (asam oleat atau omega 9, asam linoleat atau omega 6) (Utami, 2013). Di Indonesia, penggunaan minyak nabati yang sering digunakan ialah minyak kelapa sawit. Minyak kelapa sawit merupakan minyak nabati berwarna jingga kemerahmerahan yang diperoleh dari proses ekstraksi daging buah kelapa sawit. Kadar minyak dalam inti kelapa sawit sekitar 47-52%. Produksi minyak kelapa sawit di Indonesia selalu mengalami peningkatan dari tahun ke tahun. Di Indonesia yang menjadi tempat penanaman kelapa sawit adalah daerah Jawa Barat (Lebak dan Tangerang), Lampung, Riau, Sumatera Barat, Sumatera Utara dan Aceh (Ketaren, 1986). Metode ekstraksi yang digunakan dalam percobaan ini adalah solvent extraction, yaitu sokletasi. Metode ini merupakan salah satu metode pengambilan komponen minyak dalam sampel berupa daging kelapa sawit dengan menggunakan pelarut. Sokletasi dipilih menjadi metode percobaan karena pelarut yang digunakan relatif sedikit dan dapat direfluks sehingga bisa diambil kembali untuk kemudian dapat digunakan kembali. Selain Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” |8 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 itu, metode sokletasi juga merupakan yang paling efektif untuk mengekstrak minyak karena dengan metode ini hampir 99% minyak dalam sampel dapat diekstrak (Ketaren, 1986). 1.2 1. Tujuan Praktikum Mempelajari dan mengamati proses isolasi suatu komponen dari suatu bahan alam dengan metoda sokletasi. 2. Menghitung yield. Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” |9 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Kelapa Sawit Tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq.) berasal dari Nigeria, Afrika Barat. Meskipun demikian, ada yang menyatakan bahwa kelapa sawit berasal dari Amerika Selatan yaitu Brazil karena lebih banyak ditemukan spesies kelapa sawit di hutan Brazil dibandingkan Afrika. Pada kenyataannya, tanaman kelapa sawit hidup subur di luar daerah asalnya, seperti Malaysia, Indonesia, Thailand, dan Papua Nugini. Tanaman kelapa sawit memiliki arti penting bagi pembangunan perkebunan nasional. Selain mampu menciptakan kesempatan kerja dan mengarah kepada kesejahteraan masyarakat, kelapa sawit juga sumber devisa negara dan Indonesia merupakan salah satu produsen utama minyak kelapa sawit (Fauzi dkk, 2008). Menurut Sunarko (2009) tanaman kelapa sawit berkembang biak dengan biji dan akan berkecambah untuk selanjutnya tumbuh menjadi tanaman. Susunan buah kelapa sawit dari lapisan luar sebagai berikut : 1) Kulit buah yang licin dan keras (epicarp). 2) Daging buah (mesocarp) terdiri atas susunan serabut (fibre) dan mengandung minyak. 3) Kulit biji (cangkang/tempurung), berwarna hitam dan keras (endocarp). 4) Daging biji (mesoperm), berwarna putih dan mengandung minyak. 5) Lembaga (embrio). Lembaga yang keluar dari kulit biji akan berkembang ke dua arah : 1. Arah tegak lurus ke atas (fototrophy), disebut plumula yang selanjutnya akan menjadi batang dan daun kelapa sawit. 2. Arah tegak lurus ke bawah (geotrophy), disebut radikula yang selanjutnya akan menjadi akar. Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | 10 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 Menurut Pahan (2008), kelapa sawit diklasifikasikan sebagai berikut : Divisi : Embryophita Siphonagama Kelas : Angiospermae Ordo : Monocotyledonae Famil : Arecaceae Subfamili : Cocoideae Genus : Elaesis Spesies : 1) E.guineensis Jacq, 2) E. oleifera, 3) E. odora. Tanaman kelapa sawit yang dibudidayakan saat ini terdiri dari dua jenis yang umum ditanam yaitu E. guineensis dan E. oleifera. Antara dua jenis tersebut mempunyai fungsi dan keunggulan di dalamnya. Jenis E. guineensis memiliki produksi yang sangat tinggi sedangkan E. oleifera memiliki tinggi tanaman yang rendah. Banyak orang sedang menyilangkan kedua spesies ini untuk mendapatkan spesies yang tinggi produksi dan gampang dipanen. Kelapa sawit Elaeis guinensis Jacq merupakan tumbuhan tropis yang berasal dari Afrika Barat. Tanaman ini dapat tumbuh di luar daerah asalnya, termasuk Indonesia (Syahputra, 2011). Gambar 2.1 Pohon Kelapa Sawit (Rodiah, 2010) Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | 11 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 Buah kelapa sawit termasuk buah batu dengan ciri yang terdiri atas tiga bagian, yaitu bagian luar (epicarpium) disebut kulit luar, lapisan tengah (mesocarpium) atau disebut daging buah, mengandung minyak kelapa sawit yang disebut Crude Palm Oil (CPO), dan lapisan dalam (endocarpium) disebut inti, mengandung minyak inti yang disebut PKO atau Palm Kernel Oil. Proses pembentukan buah sejak penyerbukan sampai buah matang kurang lebih 6 bulan. Dalam 1 tandan terdapat lebih dari 2000 buah. Biasanya buah ini yang digunakan untuk diolah menjadi minyak nabati yang digunakan oleh manusia. Buah sawit (Elaeis guineensis) adalah sumber dari kedua minyak sawit (diekstraksi dari buah kelapa) dan minyak inti sawit (diekstrak dari biji buah). Pada tahun 2008, produksi minyak sawit di Indonesia sebesar 18.306,842 ton. (Mukherjee, 2009). 2.2 n-Heksana n-Heksana adalah hidrokarbon alkana rantai lurus yang memiliki 6 atom karbon dengan rumus molekul C6H14. Isomer n-heksana tidak reaktif dan digunakan secara luas sebagai pelarut inert dalam reaksi organik karena n-heksana bersifat non polar. nHeksana didapatkan dari hasil penyulingan minyak mentah dimana untuk produk industrinya ialah fraksi yang mendidih pada suhu 65-70°C. n-heksana biasa digunakan untuk mengekstrak minyak dan lemak yang memiliki kepolaran yang sama (Aziz dkk, 2009). n-Heksana merupakan salah satu pelarut yang baik untuk mengekstraksi senyawa-senyawa yang bersifat non-polar. Dalam keadaan standar, senyawa ini merupakan cairan tak berwarna yang tidak larut dalam air (Munawaroh dan Handayani, 2010). Tabel 2.1 Sifat Fisika dan Kimia n-Heksana Karakteristik Syarat Bobot molekul 86,2 gram/mol Warna Tak berwarna Wujud Cair Titik lebur -95°C Titik didih 69°C (pada 1 atm) Densitas 0,6603 gr/ml pada 20°C Sumber: Kastianti dan Amalia (2008) Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | 12 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 Gambar 2.2 Struktur n-Heksana (Aziz dkk, 2009) 2.3 Ekstraksi dengan Pelarut (Solvent Extraction) Kandungan kimia dari suatu tanaman atau simplisia nabati mempunyai sifat kepolaran yang berbeda-beda, sehingga perlu dipisahkan secara selektif menjadi kelompok-kelompok tertentu (Goeswin, 2007). Prinsip dasar ekstraksi adalah melarutkan senyawa polar dalam pelarut polar dan senyawa non-polar dalam pelarut non-polar. Metode ini dilakukan dengan cara memasukkan bahan ke dalam pelarut, sehingga minyak yang terkandung dalam bahan akan larut dalam pelarut, kemudian pelarut diuapkan untuk mendapatkan minyak (Voight, 1994). Pelarut adalah benda cair atau gas yang melarutkan benda padat, cair atau gas, yang menghasilkan sebuah larutan. Pelarut paling umum digunakan dalam kehidupan seharihari adalah air. Pelarut lain yang juga umum digunakan adalah bahan kimia organik (mengandung karbon) yang juga disebut pelarut organik. Pelarut biasanya memiliki titik didih rendah dan lebih mudah menguap, meninggalkan substansi terlarut yang didapatkan. Untuk membedakan antara pelarut dengan zat yang dilarutkan, pelarut biasanya terdapat dalam jumlah yang lebih besar (Voight, 1994). Menurut Guenther (1987) dalam Rozi (2018), syarat- syarat pelarut yang digunakan dalam proses sokletasi, yaitu: 1. Bersifat selektif; pelarut harus dapat melarutkan semua zat dengan cepat serta sedikit mungkin melarutkan senyawa seperti lilin, pigmen dan albumin. 2. Mempunyai titik didih yang cukup rendah hal ini dilakukan agar pelarut dapat dengan mudah diuapkan tanpa menggunakan suhu tinggi. 3. Bersifat inert, pelarut tidak bereaksi dengan komponen minyak. Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | 13 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 Konstanta dielektrikum dinyatakan sebagai gaya tolak-menolak antara dua partikel yang bermuatan listrik dalam suatu molekul. Semakin tinggi konstanta dielektrikumnya maka pelarut semakin bersifat polar. Menurut Sudarmadji dkk (1989), besaran konstanta dielektrikum suatu pelarut dapat ditunjukkan pada tabel 2.2 Tabel 2.2 Konstanta Dielektrikum Pelarut Organik Pelarut Konstanta Dielektrium n-heksana 1,89 Petroleum Eter 1,90 n-oktana 1,95 n-dekana 1,99 n-dodekana 2,01 n-toulena 2,38 Etanol 24,30 Metanol 33,60 Asam Formiat 58,50 Air 80,40 Metode ekstraksi berdasarkan ada tidaknya proses pemanasan dapat dibagi menjadi dua macam yaitu ekstraksi cara dingin dan ekstrasi cara panas (Tobo, 2001). 2.3.1 Ekstraksi Cara Dingin Pada metode ini tidak dilakukan pemanasan selama proses ekstraksi berlangsung dengan tujuan agar senyawa yang diinginkan tidak menjadi rusak. Beberapa jenis metode ekstraksi cara dingin, yaitu: 1. Maserasi Maserasi merupakan metode ekstraksi dengan menggunakan pelarut diam atau dengan adanya pengadukan beberapa kali pada suhu ruangan. Metoda ini dapat dilakukan dengan cara merendam bahan dengan sekali-sekali dilakukan pengadukan. Pada umumnya perendaman dilakukan selama 24 jam, kemudian pelarut diganti dengan pelarut baru. Maserasi juga dapat dilakukan dengan pengadukan secara sinambung (maserasi kinetik). Kelebihan dari metode ini yaitu efektif untuk senyawa yang tidak tahan panas (terdegradasi karena panas), peralatan yang digunakan relatif sederhana, murah, dan mudah didapat. Namun metode ini juga memiliki beberapa kelemahan yaitu waktu ekstraksi yang lama, Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | 14 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 membutuhkan pelarut dalam jumlah yang banyak, dan adanya kemungkinan bahwa senyawa tertentu tidak dapat diekstrak karena kelarutannya yang rendah pada suhu ruang (Sarker dkk, 2006). Gambar 2.3 Maserasi dengan Pengaduk (Irawan, 2010) 1. Perkolasi Perkolasi merupakan metode ekstraksi dengan bahan yang disusun secara unggun dengan menggunakan pelarut yang selalu baru sampai prosesnya sempurna dan umumnya dilakukan pada suhu ruangan. Prosedur metode ini yaitu bahan direndam dengan pelarut, kemudian pelarut baru dialirkan secara terus menerus sampai warna pelarut tidak lagi berwarna atau tetap bening yang artinya sudah tidak ada lagi senyawa yang terlarut. Kelebihan dari metode ini yaitu tidak diperlukan proses tambahan untuk memisahkan padatan dengan ekstrak, sedangkan kelemahan metode ini adalazh jumlah pelarut yang dibutuhkan cukup banyak dan proses juga memerlukan waktu yang cukup lama, serta tidak meratanya kontak antara padatan dengan pelarut (Sarker dkk, 2006). Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | 15 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 | 16 Gambar 2.4 Proses Perkolasi (Irawan, 2010) 2.3.2 Ekstrasi Cara Panas Pada metode ini melibatkan pemanasan selama proses ekstraksi berlangsung. Adanya panas secara otomatis akan mempercepat proses ekstraksi dibandingkan dengan cara dingin. Beberapa jenis metode ekstraksi cara panas, yaitu: 1. Sokletasi Sokletasi merupakan ekstraksi dengan pelarut yang selalu baru, umumnya dilakukan menggunakan alat khusus sehingga terjadi ekstraksi konstan dengan adanya pendingin balik (kondensor). Pada metode ini, padatan disimpan dalam alat soklet dan dipanaskan, sedangkan yang dipanaskan hanyalah pelarutnya. Pelarut terdinginkan dalam kondensor, kemudian mengekstraksi padatan. Kelebihan metode soklet adalah proses ekstraksi berlangsung secara kontinu, memerlukan waktu ekstraksi yang lebih sebentar dan jumlah pelarut yang lebih sedikit bila dibandingkan dengan metode maserasi atau perkolasi. Kelemahan dari metode ini adalah dapat menyebabkan rusaknya solute atau komponen lainnya yang tidak tahan panas karena pemanasan ekstrak yang dilakukan secara terus menerus (Sarker dkk, 2006). 2. Refluks Ekstraksi refluks merupakan metode ekstraksi yang dilakukan pada titik didih pelarut tersebut, selama waktu dan sejumlah pelarut tertentu dengan adanya pendingin balik (kondensor). Pada umumnya dilakukan tiga sampai lima kali pengulangan proses pada rafinat pertama. Kelebihan metode refluks adalah padatan yang memiliki tekstur kasar dan tahan terhadap pemanasan langsung dapat diekstrak dengan metode ini. Kelemahan metode ini adalah membutuhkan jumlah pelarut yang banyak (Irawan, 2010). Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” | 17 Praktikum Kimia Organik/Stefani R/Ganjil/2020 Proses Sokletasi “ISOLASI MINYAK KELAPA SAWIT” |1
