Corn Oil Refining Corn Oil Refining Minyak Jagung (Corn Oil) Di Indonesia, tanaman jagung merupakan tanaman pangan yang penting setelah padi dan hampir terdapat di seluruh kepulauan Indonesia. Saat ini, jagung umumnya digunakan sebagai bahan pangan oleh penduduk Indonesia. Padahal jagung juga dapat digunakan sebagai sumber minyak. Di Amerika dan negara maju lainnya, sudah banyak menggunakan jagung sebagai bahan baku pembuatan minyak jagung. Tidak seperti minyak nabati lainnya, minyak jagung diperoleh dari biji (kernel) yang hanya mengandung 3-5% minyak. Karena sebagian besar komponen jagung terdiri dari karbohidrat atau bahan berpati. Untuk mendapatkan minyak langsung dari kernel membutuhkan biaya produksi yang mahal. Sehingga diperlukan proses penggilingan basah (wet milling) pada bagian kernel yang mengandung bahan non pati menjadi 4 fraksi, yaitu pelarut steepwater (sekitar 7%), serat (sekitar 10%), corn gluten meal (sekitar 6%), and germ (sekitar 7%). Pelarut steepwater dan serat dicampur untuk menghasilkan pakan ternak yang disebut ‘corn gluten feed’, terdiri dari 21% protein and 60–70% serat. Biasanya untuk pakan ternak rumansia. Corn gluten meal terdiri dari 60% protein and serat rendah (<1%), and is a premium feed nonrumansia (unggas dan babi). Bagian lembaga jagung (germ) tersebut adalah bagian yang kaya akan minyak,yang biasanya dijadikan bahan baku untuk membuat minyak dan dinamakan Corn Germ Oil. Minyak jagung diperoleh dengan cara mengekstrak bagian lembaga (germ). Sistem ekstraksi yang digunakan biasanya sistem pres (pressing) atau kombinasi sistem press dan pelarut menguap (pressing and solvent extraction). Produksi minyak jagung (corn oil) di Indonesia masih sedikit. Kebanyakan pabrik di Indonesia menggunakan kelapa sawit untuk industri oil and fats. Padahal pemilihan jagung sebagai bahan baku untuk membuat minyak adalah suatu alternatif lain yang dapat dipertimbangkan. Selain jagung sudah diproduksi sendiri di Indonesia, harganya pun relatif murah. Dan minyak jagung mempunyai nilai gizi yang sangat tinggi yaitu sekitar 250 kilo kalori/ons. Minyak jagung merupakan trigliserida yang disusun dari gliserol dan asam-asam lemak. Persentase trigliserida sekitar 98,6 %, sedangkan sisanya merupakan bahan nonminyak seperti abu, zat warna atau lilin. Berikut komponen-komponen yang terkandung di dalam minyak jagung mentah (Crude Corn Oil) : Asam lemak jenuh Jumlah asam lemak jenuh dalam minyak jagung sekitar 13%. Golongan asam lemak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung adalah asam palmitat dan asam stearat. Asam lemak tidak jenuh Golongan asam lemak tidak jenuh yang menyusun trigliserida minyak jagung berjumlah sekitar 86% yang terdiri dari asam oleat dan asam linoleat. Fosfolipid, dalam jumlah sedikit tetapi apabila tidak dihilangkan dapat menyebabkan kerusakan pada minyak. Sitosterol Dalam minyak jagung berkisar antara 0,91-18%. Jenis sterol yang terdapat dalamminyak jagung adalah campesterol (8-12%), stigmasterol (0,7-1,4%), betasterol (86-90%)dari sterol yang ada. Pada proses pemurnian, kadar sterol akan turun menjadi 11-12%. Lilin Lilin merupakan salah satu fraksi berupa Kristal yang dapat dipisahkan pada waktu pemurnian minyak menggunakan suhu rendah. Fraksi lilin terdiri dari mirisil tetrakosanate dan mirisil isobehenate. Tokoferol Tokoferol yang paling penting adalah alfa dan beta tokoferol yang jumlahnya sekitar 0,078 persen. Karotenoid Karotenoid pada crude corn oil terdiri dari xanthophyl (7,4 ppm) dan carotene (1,6 ppm). Pada proses pemurnian, kadar tersebut akan menurun menjadi 4,8 ppm xanthophyl dan 0,5 ppm carotene. Sejumlah kecil hidrokarbon yaitu 28 ppm squalene, yang merupakan hidrokarbon aromatis polisiklis. Dalam minyak jagung terlarut vitamin-vitamin yang dapat digunakan sebagai bahan pangan (seperti vitamin E). Minyak jagung merupakan minyak goreng yang stabil (tahan terhadap ketengikan) karena adanya tokoferol yang larut dalam minyak sebagai antioksidan yang dapat menghambat proses oksidasi. Adanya asam-asam lemak esensial dapat mengurangi pembentukan kompleks Ca dengan sitosterol, sehingga minyak jagung lebih baik bila dibandingkan dengan sumber minyak yang lain, apalagi bila dibandingkan dengan lemak yang berasal dari hewan. Dan konsumen dapat terhindar dari atherosclerosis (endapan pembuluh darah). Minyak jagung berwama merah gelap dan setelah dimurnikan akan berwarna kuning keemasan. Bobot jenis minyak jagung sekitar 0,918 - 0,925, sedangkan nilai indeksnya pada suhu 25°C berkisar antara 1,4657 – 1,4659. Kekentalan minyak jagung hampir sama dengan minyak-minyak nabati lainnya Luri Adriani 090405018 Corn Oil Refining yaitu 58 sentipoise pada suhu 25°C. Minyak jagung larut di dalam etanol, isopropil alkohol, dan furfural, sedangkan nilai transmisinya sekitar 280-290. Pemurnian Minyak Jagung (Corn Oil Refining) Tujuan utama dari proses pemurnian minyak adalah untuk menghilangkan rasa serta bau yang tidak enak, warna yang tidak menarik dan memperpanjang masa simpan sebelum dikonsumsi atau digunakan sebagai bahan mentah dalam industri. Sama hal nya dengan minyak jagung mentah (Crude Corn Oil) masih mengandung komponenkomponen yang tidak diinginkan dalam minyak misalnya fosfolipid, asam lemak bebas, senyawa-senyawa volatil dan lain-lain yang dapat meyebabkan kerusakan pada minyak. Sehingga diperlukan proses pemurnian minyak jagung mentah tersebut. Proses pemurnian secara umum dibagi menjadi 2 yaitu pemurnian secara fisika (physical refining) dan pemurnian secara kimi (chemical refining). Proses pemurnian terdiri dari degumming, netralisasi (dengan alkali), bleaching, winterization dan deodorization. Untuk memurnikan minyak jagung mentah (Crude Corn Oil) dapat dilakukan pemurnian baik secara fisika ataupun secara kimia. Apabila dilakukan pemurnian secara fisika, didahului dengan proses degumming. Tetapi proses degumming dapat dihilangkan bila dilakukan pemurnian secara kimia (penambahan alkali). Degumming Degumming atau pemisahan gum merupakan suatu proses pemisahan getah atau lender-lendir yang terdiri dari fosfatida, fosfolipid, protein, residu, karbohidrat, air dan resin, tanpa mengurangi jumlah asam lemak bebas dalam minyak. Pada proses pemurnian minyak jagung, proses degumming diperlukan pada pemurnian secara fisik untuk menghilangkan fosfolipid dan bahan lainnya yang terlarut ataupun mengendap di dalam minyak mentah. Apabila proses dilakukan secara kimia (alkali refining), proses degumming dapat dihilangkan. Pemurnian secara fisika dilakukan apabila diinginkan minyak dengan kualitas yang tinggi, tetapi sebaliknya minyak menjadi gelap dan kurang stabil. Proses degumming pada crude corn oil yaitu degumming air. Proses ini menggunakan air panas dengan jumlah 1-3% dari jumlah minyak, yang diinjeksikan dengan jumlah yang sama dengan steam untuk menghilangkan fosfolipid. Fosfolipid, pospatida dan bahan lainnya diserap oleh air, sedangkan endapan dari minyak (fasa berat) dihilangkan dengan sentrifugasi. Fosfolipid dalam minyak harus dihilangkan karena akan menyebabkan warna gelap jika minyak dipanaskan dan terbentuknya endapan atau sludge. Netralisasi (Alkali Refining) Pada umumnya, netralisasi adalah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas dari minyak atau lemak, dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya sehingga terbentuk sabun (soapstock). Dalam pemurnian minyak jagung, ketika proses degumming dihilangkan, pemurnian dilakukan dengan tahap alkali refining, dimana menggunakan temperatur operasi yang sama dengan proses degumming, untuk mengambil fosfolipid dan asam lemak bebas (dalam pembentukan sabun) dan penghilangan warna. Dalam alkali refining, asam lemak bebas dinetralisasi dengan pengolahan pada 82-100oC dengan larutan NaOH dengan konsentrasi kecil. Alkali refining menghilangkan warna dan juga menghilangkan substansi selain nontrigliserida, yang dipisahkan bersama dengan asam lemak bebas dan fosfolipid dengan sentrifugasi. Minyak yang dimurnikan dengan alkali biasanya dicuci dengan sebagian kecil air panas untuk menghilangkan residu pembentukan sabun pada pemurnian dengan alkali. Residu dipisahkan dari proses pemurnian alkali dan dijual sebagai sabun yang terdiri dari 95% asam lemak bebas. Hasil dari proses degumming ataupun alkali refining menghasilkan minyak yang berwarna gelap dan berbau jika dipanaskan sehingga diperlukan proses pemurnian selanjutnya. Pemucatan (Bleaching) Minyak dari proses sebelumnya (degumming ataupun alkali refining) berwarna gelap sehingga diperlukan proses untuk menghilangkan warna tersebut. Proses ini disebut pemucatan atau bleacing. Pemucatan adalah suatu tahap pemurnian untuk menghilangkan zat-zat warna yang tidak disukai dalam minyak. Pemucatan ini dilakukan dengan mencampur minyak dengan sejumlah kecil adsorben, seperti tanah serap (fuller earth), lempung aktif (activated clay) dan arang aktif atau dapat juga menggunakan bahan kimia. Luri Adriani 090405018 Corn Oil Refining Dalam pemurnian minyak jagung, hasil dari proses degumming ataupun alkali refining dihilangkan warnanya dengan activated clays yang bersifat yaitu pemutih yang dapat menyerap color body, sisa sabun dan senyawa logam kompleks dalam minyak. Senyawa-senyawa logam dalam minyak harus dihilangkan karena dapat mengkatalis terjadinya oksidasi katalis pembentukan peroksida. Apabila peroksida di dalam minyak tinggi, maka minyak menjadi beracun. Dalam proses perancangan minyak terhidrogenasi sebagian dengan minyak jagung biasa, minyak yang sudah dikelantang dialirkan ke bejana hidrogenasi. Ketika proses sempurna, minyak yang terhidrogenasi sebagian dilewatkan melalui filter untuk menghilangkan partikel katalis dan bahan asing lainnya. Selama proses hidrogenasi, zat warna dalam minyak nabati termasuk karotenoid dan komponen yang bukan gliserida, termasuk hidrokarbon akan berkurang jumlahnya. Asam lemak bebas juga akan berkurang jumlahnya sampai mencapai kadar sekitar 0,1-0,3%. Setelah proses bleaching, hidrogenasi dan filtasi hasilnya adalah minyak berwarna kuning pucat. Proses bleaching ini menyebabkan minyak berbau lapuk, tetapi bau tersebut dapat dihilangkan pada proses deodorisasi. Winterization Pemurnian minyak dapat dimodifikasi dengan proses winterisasi. Winterisasi yaitu proses pemisahan bagian gliserida jenuh atau bertitik cair tinggi dari trigliserida bertitik didih rendah. Pada suhu rendah, trigliserida padat tidak dapat larut dalam trigliserisa cair. Dalam crude corn oil mengandung komponen yang tidak tersabunkan seperti lilin dalam jumlah yang kecil. Lilin mempunyai titik leleh yang tinggi dan mudah dikristalisasi dengan chilling di dalam bejana pendingin. Kemudian lilin dihilangkan dengan filtrasi. Deodorisasi Deodorisasi merupakan tahap akhir dari pemurnian minyak yang bertujuan menghilangkan bau dan rasa (flavor) yang tidak enak dalam minyak. Senyawa yang dapat menimbulkan flavor dalam minyak antara lain flavor alamiah dan flavor yang dihasilkan dari kerusakan minyak atau bahan yang mengandung minyak. Flavor alamiah yaitu rasa yang secara alami terdapat dalam bahan yang mengandung minyak dan ikut terekstrak pada proses pemisahan minyak, misalnya karotenoid, terpene, squalene, dan tokoferol. Sedangkan rasa yang dihasilkan dari kerusakan minyak biasanya terjadi pada proses pengolahan, penyimpanan, pengangkutan dan adanya kotoran dalam minyak dan pada proses pemurnian. Prinsip deodorisasi adalah penyulingan minyak dengan uap panas dalam tekanan atmosfer atau keadaan vakum. Dalam pemurnian minyak jagung, diperlukan proses deodorisasi karena hasil dari proses bleaching menghasilkan minyak dengan bau lapuk dan harus dihilangkan. Deodorisasi berlangsung dengan distilasi uap kontinu dibawah tekanan vakum yang tinggi dan temperatur tinggi 232-260oC. Sebelum minyak diumpankan ke dalam menara distilasi, minyak melalui proses pengolahan awal yaitu penghilangan komponen air dan udara di dalam deaerator dan minyak dipanaskan sampai suhu operasi. Minyak diumpankan dari atas masuk ke menara distilasi, sementara uap masuk dari bawah membawah bau-bau yang menguap melewati tray-tray di dalam menara dan keluar dari bagian atas. Keluaran steam kondensat terdiri dari komponen-komponen bau, rasa dan warna dan sisa dari asam lemak bebas.minyak yang di deodorisasi keluar dari bawah menara, kemudian dikeringkan dan melewati polish filter menjadi produk akhir, disebut minyak jagung yang dimurnikan (refined corn oil). Proses deodorisasi dilakukan pada tekanan vakum untuk menghindari terjadinya proses oksidasi yang dapat menyebabkan kerusakan pada minyak. Dan dilakukan pada suhu tinggi, karena komponen yang menimbulkan bau dalam minyak akan lebih mudah menguap sehingga komponen tersebut diangkut dari minyak bersama-sama uap panas. Setelah proses deodorisasi, asam lemak bebas dapat menguap dan peroksida akan berkurang jumlahnya. Fraksi yang tidak tersabunkan yang terdiri dari klorofil, vitamin E, hidrokarbon (terutama squelene dan sterol) akan berkurang kia-kira 60% dari jumlah fraksi yang tersabunkan. Untuk mempertinggi mutu minyak yang dihasilkan, maka pada waktu proses deodorisasi ditambahkan antioksidan seperti asam fosfat, asam sitrat, asam tartrat sehingga minyak lebih tahan terhadap oksidasi. Akan tetapi antioksidan jarang ditambahkan pada minyak nabati, karena secara alamiah minyak nabati mengandung antioksidan (vitamin E dan antioksidan lainnya). Sehingga dalam proses deodorisasi minyak jagung tidak ditambahkan antioksidan lagi. Luri Adriani 090405018 Corn Oil Refining Tabel 1. Perubahan komposisi minyak jagung sebelum pemurnian dan sesudah pemurnian Typhical Value (%) Komponen Crude Corn Oil Refined Corn Oil Trigliserida 95,6 98,8 Asam lemak bebas 2,5 0,05 Fosfolipid 1,5 0,0 Fraksi tidak tersabunkan Kolesterol 0,0 0,0 Fitosterol 1,2 1,1 Tokoferol 0,12 0,08 Lilin 0,01 0,0 Warna Variabel : sangat gelap sampai kuning Kuning pucat Bau dan rasa Kuat Slight corn Corn/feed Slight nutty/buttery Minyak jagung dapat dikirim dari kilang ke produsen makanan setelah proses pemucatan (bleaching) dan winterization, tahap deodorisasi dilakukan di pabrik makanan. Aspek penting dari pembuatan minyak jagung umunnya ada diseluruh industri, tetapi proses penyulingan dapat bervariasi atau ada tahap yang dihilangkan, tergantung pada kualitas dan komposisi dari minyak mentah, ketersediaan peralatan pabrik dan tujuan penggunaan akhir (produk akhir). Dengan teknologi saat ini, pembuatan biasanya proses kontinu. Dalam jumlah kecil minyak jagung kasar atau minyak jagung murni dapat digunakan dalampembuatan mesiu, bahan kimia,insektisida, cat, pengganti versis, zat anti karat dan digunakan pada industri tekstil. Minyak jagung yang disulfonasi dapat digunakan sebagai bahan penyamak kulit. Flowsheet Proses Deodorisasi Kontinu Keterangan gambar : Proses deodorisasi minyak jagung mentah secara kontinu berlangsung di dalam deodorizer. Sebelum masuk ke dalam deodorizer, minyak melewati perlakuan awal. Minyak hasil dari proses bleaching masuk ke dalam deaerator pompa untuk menghilangkan udara-udara yang terdapat dalam minyak. Dan masuk ke economizer heater supaya minyak menjadi panas dan suhunya sesuai dengan suhu operasi 232-260oC dan berlangsung di bawah tekanan vakum. Digunakan uap panas atau stripping steam yang masuk ke dalam deodorizer dari bawah, sehingga pengaruh bau dan rasa dari komponen-komponen minyak yang mudah menguap mengalir ke atas bersama uap panas nya. Sedangkan minyak turun ke bawah dan melewati pendinginan sebelum disaring dengan filter, kemudian di simpan di tangki penyimpanan. Perubahan gambar dari gambar sebelumnya : 1. Menambahkan flowmeter sebelum masuk ke deaerating economizer, supaya laju alirnya dapat di kontrol dengan baik. 2. Menghilangkan tangki antioksidan dan pompa antioksidan yang akan masuk ke dalam deodorizer, karena sudah terdapat antioksidan secara alami pada minyak jagung seperti tokoferol dan vitamin E yang dapat mencegah kehilangan flavor dalam minyak. Sehingga tidak diperlukan penambahan antioksidan lagi. Luri Adriani 090405018 Corn Oil Refining Luri Adriani 090405018
