PEMBUATAN ASAM LEMAK SECARA ENZIMATIK DARI BIJI …

PEMBUATAN ASAM LEMAK SECARA ENZIMATIK

DARI BIJI KEMIRI

SKRIPSI

Oleh :

IDO APRILIAN ARAPEN TARIGAN

130405099

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019

Universitas Sumatera Utara


DARI BIJI KEMIRI

SKRIPSI

Oleh :

IDO APRILIAN ARAPEN TARIGAN

130405099

SKRIPSI INI DIAJUKAN UNTUK MELENGKAPI SEBAGIAN

PERSYARATAN MENJADI SARJANA TEKNIK

DEPARTEMEN TEKNIK KIMIA

FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS SUMATERA UTARA

MEDAN

2019


i

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI

Saya menyatakan dengan sesungguhnya bahwa skripsi dengan judul :


DARI BIJI KEMIRI

Dibuat untuk melengkapi sebagian persyaratan menjadi Sarjana Teknik pada

Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sumatera Utara. Skripsi

ini adalah hasil karya saya kecuali kutipan – kutipan yang telah saya sebutkan

sumbernya.

Demikian pernyataan ini diperbuat dengan sesungguhnya. Apabila dikemudian

hari terbukti bahwa karya ini bukan karya saya atau merupakan hasil jiplakan,

maka saya bersedia menerima sanksi sesuai dengan aturan yang berlaku

Medan, 17 Juli 2019

Ido Aprilian Arapen Tarigan

NIM : 130405099


ii


iii


iv

PRAKATA

Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas

limpahan rahmat dan karunia-Nya sehingga skripsi ini dapat diselesaikan. Tulisan

ini merupakan Skripsi dengan judul “Pembuatan Asam Lemak Secara

Enzimatik Dari Biji Kemiri” ini ditulis berdasarkan hasil penelitian yang telah

dilakukan di Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera

Utara. Skripsi ini merupakan salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Sarjana

Teknik.

Selama melakukan penelitian sampai penulisan skripsi ini, penulis banyak

mendapat bantuan dari berbagai pihak, untuk itu penulis mengucapkan terima

kasih dan penghargaan yang sebesar-besarnya kepada :

1. Bapak Dr. Eng. Rondang Tambun, ST. MT selaku Dosen Pembimbing yang telah

banyak memberikan arahan dalam pelaksanaan penelitian.

2. Bapak Ir. Bambang Trisakti, M.Si selaku Koordinator Penelitian Departemen

Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

3. Ibu Maya Sarah, S.T.,M.T., Ph.D selaku Dosen Penguji I dan Ketua Departemen

Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara.

4. Bapak Okta Bani S.T., M.T. selaku Dosen Penguji II yang turut memberikan

arahan dan saran untuk kemajuan penelitian dan skripsi

5. Seluruh dosen dan staff yang memberikan ilmu dan membantu dalam urusan

birokrasi selama di kampus.

6. Orang tua penulis yang telah banyak mendukung dan membantu penulis dalam

menyelesaikan hasil penelitian ini baik secara spiritual maupun material.

7. Seluruh anggota keluarga besar Kempu Ribu yang selalu mendoakan dan

memberikan nasihat kepada penulis. Terkhususnya kepada Nenek Ribu yang

selalu mendoakan penulis.

8. Joseph Osvaldo Ardilles Tambun selaku partner yang telah bekerjasama penuh

selama penyelesaian proposal penelitian.

9. Seluruh mahasiswa Teknik Kimia Universitas Sumatera Utara, teman-teman

angkatan stambuk 2013, 2014, 2015 dan 2016 yang telah banyak memberikan

dorongan kepada penulis untuk menyelesaikan skripsi ini.


v

10. Seluruh keluarga besar komunitas Investor Saham Pemula (ISP), khususnya

anggota komunitas Investor Saham Pemula (ISP) Medan yang memberikan

dukungan dan doa selama penulis menyelesaikan skripsi ini

11. Seluruh keluarga besar anggota Kelompok Studi Pasar Modal (KSPM) USU,

khususnya Marudut, Jihan, Gracia dan Rahmat yang selalu menjadi tempat

bertukar pikiran penulis baik tentang skripsi ataupun dunia pasar modal.

Penulis menyadari bahwa skripsi ini masih jauh dari sempurna, oleh karena itu

penulis mengharapkan saran dan masukan demi kesempurnaan skripsi ini.

Semoga skripsi ini memberikan manfaat bagi pengembangan ilmu pengetahuan.

Medan, Juli 2019

Penulis,

Ido Aprilian Arapen Tarigan


vi

DEDIKASI

Skripsi ini kupersembahkan untuk :

Bapak & Ibu tercinta

Bapak G.J Tarigan dan Ibu Sri Maha Mersy Surbakti

Mereka adalah orang tua hebat yang telah membesarkan, mendidik

dan mendukungku dengan penuh kesabaran dan kasih sayang.

Terima kasih atas pengorbanan, nasehat dan doa yang tiada hentinya,

yang telah bapak dan ibu berikan kepadaku selama ini

Keluarga Besar Kempu Ribu dan Kempu Biring

Terima kasihku untuk segala motivasi, dukungan dan kasih sayangmu


vii

RIWAYAT HIDUP PENULIS

Nama: Ido Aprilian Arapen Tarigan

NIM: 130405099

Tempat/Tanggal Lahir: Medan, 10 April 1995

Nama Orangtua: Gelora Jansen Tarigan dan Sri Maha Mersy

Surbakti

Alamat Orangtua:

Jalan Bunga Kenanga no 1M Pasar 3, Padang Bulan, Kota

Medan, Sumatera Utara

Asal Sekolah:

• TK RU II Dumai, Tahun 2000 – 2001

• SD 1 YKPP Dumai, Tahun 2001 – 2007

• SMP Negeri 2 Dumai, Tahun 2007 – 2010

• SMA Swasta Santo Thomas 1, Tahun 2010 – 2013

Pengalaman Organisasi/Kerja:

1. Kelompok Studi Pasar Modal (KSPM) FE USU sebaga Ketua Divisi Edukasi

(2018 – 2019).

2. Himpunan Mahasiswa Teknik Kimia (HIMATEK) FT USU sebagai Anggota

Umum (2017 – 2018).

3. Komunitas Investor Saham Pemula (ISP) Medan sebagai Ketua (2017 - sekarang).

4. Kerja Praktek di PERTAMINA RU II Dumai. (2017).

Artikel yang dipublikasikan dalam IOP Conference Series : Material Science and

Engineering

“Fatty Acid Direct Production from Palm Kernel Oil”


viii


DARI BIJI KEMIRI

ABSTRAK

Biji kemiri memiliki kandungan minyak sekitar 60%. Minyak pada biji kemiri dapat

dimanfaatkan dengan merubahnya menjadi oleokimia seperti cat, pernis, sabun, obat,

kosmetik dan bahan bakar. Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan asam lemak

secara langsung dari biji kemiri dengan cara mengaktifkan enzim lipase yang

terdapat pada biji kemiri. Penelitian ini dilakukan dengan variasi waktu perendaman,

penambahan air dan pengadukan. Adapun metode penelitian ini dilakukan dengan

memecah biji kemiri secara manual, selanjutnya diblender dengan air dan direndam

dengan variasi waktu yang telah ditentukan pada suhu 35⁰C dan 30⁰C. Selama

perendaman dilakukan uji pH untuk mengetahui pH reaksi dan dilakukan

pengadukan menggunakan Mixer dengan kecepatan 360 rpm selama 10 menit setiap

2 jam. Campuran biji kemiri dan air dipanaskan didalam oven untuk menghilangkan

kanduan air dan dilakukan hand press untuk memisahkan padatan dan minyak

kemiri. Minyak kemiri yang dihasilkan dilakukan uji kadar asam lemak bebas, uji

densitas, uji viskositas. Dari penelitian ini dapat disimpulkan bahwa enzim kemiri

dapat diaktifkan secara langsung untuk menghasilkan asam lemak. Kadar asam

lemak tertinggi pada penelitian ini sebesar 9,5% yang dicapai pada suhu 35⁰C dan

pada waktu reaksi 24 jam dengan pengadukan dan penambahan air 40%.

Kata kunci: Asam lemak bebas, biji kemiri, enzim lipase, penambahan air,

pengadukan, waktu perendaman


ix

MAKING ENZIMATIC FATTY ACID FROM CANDLENUT

SEEDS

ABSTRACT

Candlenut seeds have an oil content of around 60%. Oil in candlenut seeds can be

utilized by turning it into oleochemicals such as paint, varnish, soap, medicine,

cosmetics, and fuel. This study aims to produce fatty acids directly from Candlenut

seeds by activating the lipase enzyme found in Candlenut seeds. This research was

conducted with variations in immersion time, the addition of water and stirring. The

method of this research is done by manually breaking the candlenut seeds, then

blending it with water and soaking it with a predetermined time variation at

temperatures of 35⁰C and 30⁰C. During the immersion, a pH test was carried out to

determine the reaction pH and stirring was carried out using a mixer with a speed of

360 rpm for 10 minutes every 2 hours. A mixture of candlenut seeds and water is

heated in the oven to eliminate water addiction and hand press is done to separate

solids and candlenut oil. The candlenut oil produced is tested for free fatty acid,

density test, viscosity test. From this study, it can be concluded that Candlenut

enzymes can be activated directly to produce fatty acids. The highest fatty acid level

in this study was 9.5% which was achieved at 35⁰C and at reaction time of 24 hours

with stirring and 40% addition of water.

Keywords: Free fatty acids, candlenut seeds ,lipase enzymes, immersion time,

stirring, an addition of water


x

DAFTAR ISI

Halaman

PERNYATAAN KEASLIAN SKRIPSI i

PENGESAHAN SKRIPSI ii

LEMBAR PERSETUJUAN iii

PRAKATA iv

DEDIKASI vi

RIWAYAT HIDUP PENULIS vii

ABSTRAK viii

ABSTRACT ix

DAFTAR ISI x

DAFTAR GAMBAR xiii

DAFTAR TABEL xv

DAFTAR LAMPIRAN xvi

DAFTAR SINGKATAN xvii

DAFTAR SIMBOL xviii

BAB I PENDAHULUAN 1

1.1 LATAR BELAKANG 1

1.2 RUMUSAN MASALAH 2

1.3 TUJUAN PENELITIAN 2

1.4 MANFAAT PENELITIAN 2

1.5 RUANG LINGKUP 3

BAB II TINJAUAN PUSTAKA 4

2.1 TANAMAN KEMIRI 4

2.1.1 Komponen Asam Lemak Minyak Kemiri 5

2.1.2 Mutu Minyak Kemiri 5

2.2 ASAM LEMAK 6

2.2.1 Sumber Asam Lemak 6

2.2.2 Proses Pembuatan Asam Lemak 7

2.2.2.1 Hidrolisa Minyak Kemiri 7

2.2.2.2 Hidrolisa Minyak Kemiri secara Enzimatik 7


xi

2.2.2.3 Hidrolisa Secara Langsung Biji Kemiri

Secara Enzimatik 8

2.2.2.4 Pengaruh Temperatur Terhadap Perolehan

Asam Lemak 9

2.2.2.5 Pengaruh Pengadukan dan Lama Waktu

Pengadukan Terhadap Perolehan Asam

Lemak 10

2.2.2.6 Pengaruh Penambahan Air Terhadap

Perolehan Asam Lemak 11

2.3 ENZIM 11

2.4 ENZIM PADA KEMIRI 13

BAB III METODOLOGI PENELITIAN 15

3.1 LOKASI PENELITIAN 15

3.2 BAHAN DAN PENELITIAN 15

3.2.1 Bahan Penelitian 15

3.2.2 Peralatan Penelitian 15

3.3 PROSEDUR PERCOBAAN 15

3.3.1 Ekstraksi Minyak Biji Kemiri 16

3.3.2 Prosedur Analisa Minyak Kemiri 17

3.3.2.1 Prosedur Analisa Kadar Asam Lemak Bebas 17

3.3.2.2 Prosedur Analisa Densitas 17

3.3.2.3 Prosedur Analisa Viskositas 18

3.3.2.4 Prosedur Analisa PH 18

3.3.2.5 Analisa Komposisi Asam Lemak Bebas Dari

Minyak Yang Dihasilkan Menggunakan GCMS 19

3.4 FLOWCHART PENELITIAN 20

3.4.1 Flowchart Ekstraksi Minyak Biji Kemiri 20

3.4.2 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Kadar

Asam Lemak Bebas 21

3.4.3 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Densitas 22

3.4.4 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Viskositas 23

3.4.5 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian PH 24


xii

3.5 RENCANA PELAKSANAAN PENELITIAN 25

3.5.1 Rancangan Percobaan Penelitian 25

BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN 27

4.1 Pengaruh Variabel Waktu Reaksi Dan Pengadukan Terhadap

Kadar Asam Lemak 27

4.2 Pengaruh Variabel Penambahan Air Terhadap Kadar Asam

Lemak 32

4.3 Analisa Sifat Fisik Minyak Kemiri 34

4.4.1 Analisa Densitas 34

4.4.2 Analisa Viskositas 35

4.4.3 Analisa pH 35

4.4 Kandungan Asam Lemak Bebas Minyak Kemiri

(Candlenut Oil) 36

BAB V KESIMPULAN DAN SARAN 38

DAFTAR PUSTAKA 39

LAMPIRAN A : DATA HASIL PERCOBAAN 42

LAMPIRAN B : HASIL PERHITUNGAN 50

LAMPIRAN C : DOKUMENTASI PENELITIAN 53

LAMPIRAN D : HASIL UJI LABORATORIUM 59


xiii

DAFTAR GAMBAR

Halaman

Gambar 2.1 Reaksi Hidrolisa Minyak Dengan Air 7

Gambar 2.2 Hidrolisa Minyak dengan Enzim Lipase 8

Gambar 2.3 Skema Aktivitas Enzim 12

Gambar 2.4 Tahap Hidrolisis Trigliserida Dengan Lipase 14

Gambar 3.1 Flowchart Ekstraksi Minyak Biji Kemiri 20

Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Pengujian Kadar Asam Lemak Bebas 21

Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Densitas 22

Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Viskositas 23

Gambar 3.5 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian PH 24

Gambar 4.1 Hubungan Antara Waktu Reaksi Dan Pengadukan Terhadap

FFA Pada Kondisi Suhu Reaksi 35oc Dan 30oc pada

Penambahan Air 10% (a), 20% (b), 30% (c) dan 40% (d)

Terhadap Massa Biji Kemiri Disertai Dengan Pengadukan

Dan Tanpa Pengadukan 27

Gambar 4.2 Hubungan antara Penambahan Air Terhadap FFA

pada Kondisi Suhu Reaksi 35oC dan 30oC pada

Waktu Reaksi 2 Jam (a), 6 jam (b), 12 jam (c), 24 jam (d)

dan 48 jam (e) disertai Dengan Pengadukan

dan Tanpa Pengadukan. 32

Gambar 4.3 Hasil Uji Gas Chromatography (GC) Minyak Kemiri 36

Gambar LC.1 Biji Kemiri 53

Gambar LC.2 Pemisahan Biji Kemiri Dan Cangkang Kemiri 53

Gambar LC.3 Penghalusan Biji Kemiri Dengan Blender 54

Gambar LC.4 Pengadukan Biji Kemiri Dan Air Menggunakan Mixer 54

Gambar LC.5 Proses Reaksi Pada Suhu Optimum 55

Gambar LC.6 Pemanasan Dengan Oven Untuk Menghilangkan Air 55

Gambar LC.7 Minyak Kemiri 56

Gambar LC.8 Analisa Asam Lemak Bebas DenganTitrasi NaOH 56

Gambar LC.9 Analisa PH 57


xiv

Gambar LC.10 Analisa Densitas 57

Gambar LC.11 Analisa Viskositas 58

Gambar LD.1 Hasil Analisa Gas Chromatography (GC) 59


xv

DAFTAR TABEL

Halaman

Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak Pada Minyak Kemiri 5

Tabel 2.2 Sifat Kimia Dan Fisika Kemiri Menurut SNI 01-4462-1998 6

Tabel 3.1 Rancangan Percobaan Penelitian 25

Tabel 4.1 Komposisi Asam Lemak pada Minyak

Kemiri Hasil Uji Gas Chromatography (GC) 37

Tabel LA.1 Hasil Titrasi NaOH untuk Analisa Kadar Asam Lemak Bebas 42

Tabel LA.2 Hasil Analisa Densitas Dan Viskositas Minyak Kemiri 46

Tabel LA.3 Hasil Analisa pH 59


xvi

DAFTAR LAMPIRAN

Halaman

LAMPIRAN A : DATA HASIL PENELITIAN 42

LA.1 Hasil Analisa Kadar Asam Lemak Bebas 42

LA.2 Hasil Analisa Densitas Dan Viskositas 46

LA.3 Hasil Analisa pH 49

LAMPIRAN B : HASIL PERHITUNGAN 50

LB.1 Perhitungan FFA 50

LB.2 Perhitungan Densitas Minyak Kemiri 50

LB.2 Perhitungan Viskositas Minyak Kemiri 51

LAMPIRAN C : DOKUMENTASI PENELITIAN 53

LC.1 Biji Kemiri 53

LC.2 Foto Persiapan Bahan Baku 53

LC.3 Proses Reaksi 54

LC.4 Pemisahan Minyak Kemiri Dan Padatan 55

LC.5 Analisa Minyak Kemiri 56

LAMPIRAN D : HASIL UJI LABORATORIUM 59

LD.1 Hasil Analisa Gas Chromatography (GC) 59


xvii

DAFTAR SINGKATAN

ASTM American Standard Testing Method

AOCS American Oil Chemist’s Society

NAOH Natrium Hidroksida

BM Berat Molekul

GCMS Gas Chromatography-Mass Spectrometry

FFA Free Faty Acid


xviii

DAFTAR SIMBOL

Simbol Keterangan Satuan

ρ Densitas kg/m3

µ Viskositas kg/m.s

η Koofisien Viskositas -

T Suhu oC

V Volume Ml

M Berat Molekul Gram/Mol

m Massa Gram

K Konstanta kalibrasi viskosimeter kg/m.detik2

N Normalitas N

s Spesifik Graviti -

t Waktu Detik


1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Tanaman kemiri atau yang dikenal dengan nama latin Aleurites moluccana

(L.) Willd, merupakan salah satu tanaman yang mempunyai banyak manfaat. Di

Indonesia, tanaman kemiri dapat dijumpai hampir disetiap pulau terutama di

Sumatera Utara, Sumatera Barat, Sumatera Selatan, Bengkulu, Lampung, Jawa

Barat, Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan, Kalimantan Timur, Bali, Sulawesi

Selatan, Maluku dan Nusa Tenggara Timur. Secara tradisional, kegunaan tanaman

kemiri sangat luas. Hampir setiap bagian dari pohon kemiri dapat digunakan,

termasuk daunnya, kulit, buah, kayu, akar, getah dan bunga dapat digunakan

untuk obat, bahan bakar obor, bahan bangunan, pewarna, makanan, dan kegunaan

lainnya. Minyak biji kemiri murni secara luas dijual kedalam industry kosmetik

dan setelah dihilangkkan minyaknya, ampas biji juga dapat digunakan sebagai

pupuk (Krisnawati, dkk. 2011) dengan memperhatikan letak geografis, sumber

daya lahan, sumber daya manusia serta mudahnya kemiri untuk tumbuh di

Indonesia maka kemiri dapat menjadi suatu komoditi andalan untuk agribisnis di

Indonesia.

Tanaman kemiri memiliki banyak manfaat, baik dari daun, kulit batang,

maupun bijinya. Namun, nilai ekonomis tertinggi tanaman kemiri terletak pada

bijinya. Biji kemiri memiliki kandungan minyak minimal sebesar 60% (SNI.

1998). Berdasarkan penelitian Rashmi dan Bhardwaj, kandungan minyak lemak

pada inti biji kemiri pada basis kering sebesar 58,15% dan 60,68% pada keadaan

bebas kelembaban (Rashmi dan Bhardwaj. 2015). Biji kemiri dapat digunakan

untuk memasak, obat, kosmetik dan sebagainya (Krisnawati, dkk. 2011). Melihat

banyaknya kandungan minyak pada biji kemiri maka biji kemiri dapat

dimanfaatkan dengan merubahnya menjadi oleokimia seperti cat, pernis, sabun,

obat, kosmetik dan bahan bakar. Pada akhir-akhir ini oleopangan dan oleokimia

dari bahan nabati lebih disenangi para konsumen dibandingkan dengan

oleopangan dan oleokimia yang berasal dari hewan atau dari bahan sintetik,


2

karena sifatnya yang biodegradable dan harganya yang lebih murah (Tambun.

2002).

Salah satu pemanfaatan oleokimia yang dapat diperoleh dari minyak

kemiri adalah asam lemak. Bagi Indonesia, kebutuhan akan asam lemak ini akan

semakin meningkat pada tahun-tahun mendatang, karena asam lemak ini banyak

dipakai pada berbagai industri seperti industri ban, kosmetik, plastik, cat, farmasi,

deterjen dan sabun (Tambun. 2002). Oleh sebab itu, perlu dilakukan suatu

langkah dalam pemenuhan asam lemak di Indonesia. Selama ini penyebab utama

kurangnya minat para pengusaha untuk memproduksi asam lemak adalah karena

proses pembuatannya yang dinilai tidak ekonomis. Oleh sebab itu, perlu dikaji

metode alternatif yang lebih murah dan lebih efisien untuk memproduksi asam

lemak, yaitu dengan mengaktifkan enzim lipase pada biji kemiri.

1.2 Rumusan Masalah

Dalam industri kimia, cara yang digunakan untuk memproduksi asam

lemak yakni dengan hidrolisa minyak dengan menggunakan air ataupun dengan

cara menghidrolisa minyak kemiri secara enzimatik, yaitu dengan menggunakan

enzim lipase. Ditinjau dari segi ekonomi dan teknik, kedua cara ini dinilai kurang

efisien karena untuk pembuatan asam lemak ini diperlukan terlebih dahulu satu

pabrik pengolahan bahan baku. Pada proses hidrolisa minyak dengan

menggunakan air dibutuhkan energi dan tekanan tinggi sehingga akan

meningkatkan cost yang dikeluarkan dan pada hidrolisa minyak secara enzimatis,

adapun kendala utama adalah mahalnya biaya yang dikeluarkan untuk membeli

enzim. Untuk mengatasi hal ini, perlu dikaji suatu alternatif proses pembuatan

asam lemak yang lebih murah. Alternatif proses yang akan dikaji adalah dengan

memproduksi secara langsung asam lemak dari biji kemiri secara enzimatik, yaitu

dengan cara mengaktifkan enzim lipase yang terdapat pada biji kemiri.

1.3 Tujuan Penelitian

Penelitian ini bertujuan untuk menghasilkan asam lemak secara langsung

dari biji kemiri dengan cara mengaktifkan enzim lipase yang terdapat pada biji

kemiri.


3

1.4 Manfaat Penelitian

Hasil penelitian ini diharapkan dapat diterapkan menjadi teknologi dan

informasi dalam menghasilkan asam lemak dengan cara yang lebih mudah dan

murah serta meningkatkan nilai tambah kemiri.

1.5 Ruang Lingkup Penelitian

Penelitian ini dilakukan di Laboratorium Proses Mikrobiologi,

Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara. Pada

penelitian ini akan diamati kenaikan kandungan asam lemak dalam biji kemiri

akibat aktifitas enzim lipase. Kondisi percobaan yang akan dilakukan akan

meliputi penambahan air, waktu perendaman, dan temperatur, yang disesuaikan

dengan aktifitas optimum dari enzim lipase sebagai fungsi waktu. Perlakuan

secara mekanik untuk melukai biji kemiri akan dikaji pada penelitian ini, sehingga

akan meningkatkan aktifitas enzim lipase untuk menghidrolisis biji kemiri.

Lingkup penelitian ini adalah sebagai berikut :

• Bahan Baku : Biji kemiri

• Variabel penelitian yang akan diteliti

1. Variabel Tetap

- Suhu : 30 oC dan 35 oC

2. Variabel Bebas

- Waktu perendaman : Tanpa perendaman (0 Jam) dan dengan

perendaman (2, 6, 12, 24, 48 jam)

- Penambahan air : 0, 10%, 20%, 30%, 40%

- Pengadukan : Ada dan tidak ada pengadukan

• Parameter uji

- Analisa densitas

- Analisa viskositas

- Analisa kadar Asam lemak bebas

- Analisa pH

- Analisa kandungan asam lemak kemiri menggunakan Gas

Chromathography (GC)


4

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Tanaman Kemiri

Aleurites moluccana Willd, yang juga dikenal sebagai kemiri, merupakan

salah satu tanaman didunia dengan berbagai kegunaan. Di Indonesia, tanaman

kemiri tersebar pada provinsi Sumatera Utara, Sumatera Barat, Sumatera Selatan,

Bengkulu, Lampung, Jawa Barat, Kalimantan Barat, Kalimantan Selatan,

Kalimantan Timur, Bali, Sulawesi Selatan dan Nusa Tenggara Timur. Secara

tradisional, kegunaan kemiri cukup luas, hamper semua bagian dari pohon ,

termasuk daun, buah, kulit pohon, kayu, akar, getah dan bunga (Krisnawati, dkk.

2011). Di Jepang, kulit batang dapat digunakan untuk mengobati tumor sedangkan

di Malaysia, detoksifikasi pada daun dapat digunakan untuk mengobati batuk,

diare dan sakit didada. Menurut Silvia dan Samah yang dikutip dalam Rashmi dan

Sapna, biji Aleurites moluccana mengandung gliserida, linoleid, palmitat, stearat,

asam myristic, minyak, protein, vitamin B1 sedangkan di kulit batang

mengandung alkaloid, polifonol, flavonoid, kumarin, tanin, steroid dan

tritipernoid (Rashmi dan Bhardwaj. 2015).

Kemiri tumbuh dengan baik pada tanah-tanah kapur, tanah-tanah berpasir

dipantai. Tanaman kemiri dapat tumbuh dan berproduksi baik pada ketinggian 0-

800 meter diatas permukaan laut, walaupun dibeberapa tempat dapat juga tumbuh

pada ketinggian 1.200 meter dpl. Ditinjau dari kondisi iklimnya, tanaman kemiri

dapat tumbuh didaerah-daerah yang beriklim kering dan basah. Tanaman kemiri

dapat tumbuh didaerah dengan jumlah curah hujan 1.500-2.400 mm pertahun dan

suhu 20o – 27oC (Direktorat Budidaya Tanaman Tahunan. 2008). Aleurites

moluccana menghasilkan buah dengan diameter 5 cm atau lebih besar, dengan

kulit biji yang tebal, kasar dan keras yang mencapai 64-68% dari buah dan kulit

biji yang susah dipisahkan dari kernel yang kaya akan minyak (Kibazohi dan

Sangwan, 2011).

Menurut Estrada dalam pengambilan minyak kemiri dengan cara

pengepresan dan dilanjutkan dengan ekstraksi Cake Oil, biji kemiri memiliki

kandungan minyak cukup tinggi yaitu sekitar 57-69% (Estrada, dkk. 2007).


5

Kandungan minyak pada biji kemiri relatif cukup tinggi, mengandung hampir

39,3% asam lemak tidak jenuh, dan memiliki kandungan nilai gizi yang tinggi

(Norulaini, dkk. 2004).

2.1.1 Komponen Asam Lemak Minyak Kemiri

Biji kemiri diketahui memiliki kandungan yang tinggi pada lemak tidak

jenuh seperti Omega-3 (Alpa Linolenic Acid), omega-6 (Linolenic Acid), dan

omega-9 (Oleic Acid). Biji kemiri mengandung gliserida, linoleat palmitat, stearat,

minyak, vitamin B1 (Rashmi dan Bhardwaj. 2015). Berikut kandungan asam

lemak pada minyak kemiri:

Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak pada Minyak Kemiri

Asam Lemak Nomor Lipid Hasil

(%)

Palmitat

Stearat

Oleat

Linoleat

Linolenat

Elkosanoid

C16:0

C18:0

C18:1

C18:2

C18:3

C20:0

8.3

3.9

25.5

38.6

21.7

0.2

Sumber : Akoma (2015)

2.1.2 Mutu Minyak Kemiri

Faktor-faktor yang dapat menyebabkan naiknya kadar asam lemak bebas

dalam minyak kemiri adalah kadar air dalam minyak kemiri dan enzim yang

berfungsi sebagai katalis dalam minyak kemiri. Berdasarkan rumus reaksi

hidrolisa, perbandingan koefisien trigliserida dan air adalah 1:3 dimana

perbandingan hasil reaksi gliserol dan asam lemak adalah 1:3, hal ini

membuktikan kadar air dapat meningkatkan kadar asam lemak bebas karena air

pada biji kemiri dapat menyebabkan terjadinya hidrolisa pada trigliserida dengan

bantuan enzim lipase dalam kemiri tersebut. Enzim lipase mampu menghidrolisis

lemak atau minyak menghasilkan asam lemak bebas (Sana, dkk. 2004).

Berdasarkan SNI 01-4462-1998 sifat kimiawi dan fisis minyak kemiri adalah

sebagai berikut:


6

Tabel 2.2 Sifat kimia dan fisika minyak kemiri menurut SNI 01-4462-1998

Parameter Persyaratan

FFA (%) 0,10-1,50

Bilangan Iodine

(g 12/100 g sampel) 136-167

Bilangan penyabunan

(mg KOH/ g sampel) 184-202

Warna Normal

Densitas (g/cm3) 0,9240-0,290

Indeks bias 1,4730-1,4790

Sumber : SNI (1998)

2.2 Asam Lemak

2.2.1 Sumber Asam Lemak

Minyak dan lemak dapat diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, yakni :

1. Bersumber dari tanaman seperti : kelapa, jagung, biji kapas, biji kelepa

sawit, kedelai, zaitun, biji bunga matahari, kacang-kacangan dan kanola

(Kostik, dkk. 2013).

2. Bersumber dari hewani

a. Susu hewan peliharaan : lemak susu

b. Daging hewan peliharaan : lemak sapi, lemak babi, lemak unggas

c. Hasil laut : minyak ikan (Woodgate dan Van der Veen. 2014).

Komponen utama lemak dan minyak nabati adalah trigliserida. Komponen

minor meliputi mono dan digliserida, asam lemak bebas,fosfatida, sterol, vitamin

tak larut, tocopherol, pigmen, lilin, dan lemak alkohol. Kandungan asam lemak

bebas dari minyak sangat bervariasi berdasarkan sumbernya. Selain asam lemak

bebas, minyak nabati mengandung sekitar dua persen dari komponen minor ini.

Lemak hewan mengandung jumlah yang lebih kecil (ISEO. 2006).


7

2.2.2 Proses Pembuatan Asam Lemak

2.2.2.1 Hidrolisa Minyak Kemiri

Hidrolisa minyak kemiri dengan H2O merupakan metoda yang umum

dipakai untuk menghasilkan asam lemak. Reaksi ini akan menghasilkan gliserol

sebagai produk samping (Tambun. 2002).

Reaksi yang terjadi adalah sebagai berikut :

Gambar 2.1 Reaksi Hidrolisa Minyak dengan Air

2.2.2.2 Hidrolisa Minyak Kemiri secara Enzimatis

Lipase (umumnya dikenal sebagai triacylglycerol acylhydrolyase dan

diklasifikasikan sebagai EC.3.1.1.3) digunakan secara industri dan secara

komersial dalam pemecahan ikatan acyl glyserol dengan jumlah air yang cukup

dan mengarah kepada pembentukan mono-gliserida ,digliserida, asam lemak dan

gliserol sebagai produk (Sharma, dkk. 2013). Reaksi yang terjadi pada proses

hidrolisa secara enzimatis adalah sebagai berikut :

CH2OH

Gliserol

CH2OCOR1

CHOCOR2 + 3 H2O

CH2OCOR3

CH2OH R1COOH

+ R2COOH

R3COOH

Asam Lemak

CHOH

Trigeliserida Air


8

Gambar 2.2 Hidrolisa Minyak dengan Enzim Lipase

Reaksi ini dilakukan pada kondisi optimum aktifitas enzim lipase yaitu

pada suhu 35 oC dan pH 4,7-5. Derajat pemisahan pada proses ini mampu

mencapai 90% (Tambun. 2002). Teknik ekstraksi minyak secara enzimatis telah

ada sebagai teknik yang menjanjikan untuk ekstraksi minyak. Dalam proses ini

enzim cocok digunakan untuk mengekstrak minyak dari biji yang hancur.

Keuntungan utama adalah ramah lingkungan dan tidak menghasilkan senyawa

organik yang mudah menguap. Bagaimanapun, kekurangannya adalah

dibutuhkan waktu proses yang lama (Atabani, dkk. 2013).

2.2.2.3 Hidrolisa Langsung Biji Kemiri Secara Enzimatis

Hidrolisa secara langsung merupakan sebuah alternatif proses yang dapat

dilakukan untuk memperoleh asam lemak. Hidrolisa secara langsung dilakukan

dengan mengaktifkan enzim sebagai biokatalisator yang terdapat didalam biji

kemiri sehingga enzim akan membantu air dalam menghidrolisa trigliserida

menjadi asam lemak dan gliserol.

Menurut Tambun, pada penelitian hidrolisa langsung secara enzimatis

dengan bahan baku kelapa sawit, hidrolisa langsung secara enzimatis memiliki

keuntungan antara lain :


9

1. Hidrolisa minyak kelapa sawit dengan air pada suhu dan tekanan tinggi

mampu menghasilkan pemisahan asam lemak dengan gliserol sampai 99%, tetapi

proses ini menggunakan CPO yang telah diolah dari tandan, disamping itu juga

dapat merusak komponen-komponen minor yang terdapat dalam minyak sawit.

Pada proses hidrolisa CPO secara enzimatis, kebutuhan energi relatif kecil.

Kekurangan dari proses ini adalah harga enzim lipase yang sangat mahal.

Pemakaian enzim lipase secara berulang-ulang dapat dilakukan, tetapi hal ini

memerlukan tambahan proses untuk mendapatkan enzim lipase yang mempunyai

kemampuan yang sama seperti semula. Disamping itu, karena sifat enzim yang

sangat sensitif terhadap temperatur dan pH, maka kemungkinan kerusakan pada

enzim lipase secara tiba-tiba tentu saja dapat terjadi, sementara pemenuhan enzim

lipase ini relatif sulit dilakukan karena faktor biaya dan supplier enzim lipase

yang terbatas di pasaran.

2. Hidrolisa dengan mengaktifkan enzim lipase yang terdapat pada buah

kelapa sawit jika ditinjau dari segi ekonomi dan teknik sangat baik sekali, karena

sesuai dengan tujuannya yaitu untuk menghasilkan asam lemak dan gliserol, maka

proses ini tidak perlu lagi melakukan pengolahan terlebih dahulu terhadap tandan

buah segar menjadi minyak. Tetapi, sampai saat ini penelitian di bidang ini belum

ada yang dipublikasikan.Sehingga dapat disimpulkan hidrolisa langsung secara

enzimatis dengan mengaktifkan enzim lipase yang terdapat pada biji dapat

mengurangi kebutuhan energi dan kebutuhan biaya (Tambun. 2002).

2.2.2.4 Pengaruh Temperatur Terhadap Perolehan Asam Lemak

Perolehan asam lemak dapat dilakukan dengan menggunakan temperatur

dan tekanan tinggi, asam lemak pada temperatur dan tekanan tinggi dihasilkan

karena terjadinya proses oksidasi. Proses oksidasi dapat berlangsung bila terjadi

kontak antara sejumlah oksigen dengan minyak. Proses oksidasi dimulai dengan

pembentukan peroksida dan hidroperoksida yang kemudian dilanjutkan dengan

terurainya asam lemak dan hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam-

asam lemak bebas. Menurut Estrada, dkk, pada penelitian pengambilan minyak

kemiri dengan cara pengepresan dan dilanjutkan dengan ekstraksi Cake Oil, kadar


10

asam lemak tertinggi sebesar 1,7% pada suhu 70⁰C dan tekanan 6000 psi (Estrada,

dkk. 2007).

Selain menggunakan suhu dan tekanan tinggi untuk memperoleh asam

lemak dapat juga dilkakukan proses enzimatis. Pada proses enzimatis, setiap

enzim memiliki kondisi aktivitas optimum pada temperatur tertentu. Temperatur

optimum pada enzim dapat membuat enzim bekerja maksimal. Namun,

temperatur yang terlalu tinggi dapat membuat enzim mengalami deaktivasi.

Menurut Yulianto, dkk pada penelitian pengembangan proses enzimatis

untuk produksi asam lemak dari biji karet secara in situ, produksi asam lemak

mengalami peningkatan pada suhu 30 oC sampai 35 oC dan mengalami produksi

optimal pada suhu 35 oC. Pada suhu 35 oC ataupun lebih menunjukkan adanya

penurunan produksi asam lemak. Hal ini disebabkan terjadinya denaturasi lipo

proterin pada enzim (Yulianto, dkk. 2010). Dapat disimpukan produksi asam

lemak secara enzimatis mencapai optimal pada suhu 35 oC dan suhu yang terlalu

tinggi dapat menyebabkan enzim mengalami kerusakan.

2.2.2.5 Pengaruh Pengadukan dan Lama Waktu Pengadukan Terhadap

Perolehan Asam Lemak

Pada proses perolehan asam lemak, pengadukan berfungsi untuk

meningkatkan interaksi enzim dengan substrat menjadi lebih besar. Menurut

Babicz, dkk dalam kutipan Raspe, dkk, pada evaluasi agitasi dari 400 rpm sampai

1300 rpm dalam hidrolisis kacang kedelai dengan Lipozyme RM IM selama 6

jam, didapatkan hasil yield FFA sebesar 16% pada kecepatan pengadukan 400

rpm dan 9% pada kecepatan pengadukan 1300 rpm (Raspe, dkk. 2013).

Menurut Sharma, dkk dalam penelitian hidrolisis minyak ikan Kod

untuk memproduksi asam lemak, pada agitasi selama 1 jam didapatkan kadar FFA

tertinggi dihasilkan pada kecepatan pengadukan 350 rpm, peningkatan lebih lanjut

hingga 400 rpm tidak menyebabkan peningkatan yang signifikan dalam

pembentukan produk (Sharma, dkk. 2013). Dapat disimpulkan dari kedua

peneilitian diatas kecepatan pengadukan berpengaruh terhadap yield FFA yang

dihasilkan dan kecepatan pengadukan optimal berkisar 350-400 rpm.


11

2.2.2.6 Pengaruh Penambahan Air Terhadap Perolehan Asam Lemak

Menurut Raspe, dkk, pada penelitian efek penambahan dan proses pada

hidrolisis minyak inti Macauba (Acrocomia aculeata) dengan menggunakan

enzim tambahan yakni Lipozyme RM dengan perbandingan minyak dan air

adalah 1:2, 1:1 dan 1:6,6 didapatkan yield FFA tertingi sebesar 58% pada

perbandingan minyak dan air adalah 1:2 (Raspe, dkk. 2013).

Jumlah air yang digunakan memiliki peran penting dalam reaksi

hidrolisis. Dalam kasus hidrolisis minyak, molekul air bekerja pada ikatan

trigiliserida dan memberikan asam lemak dan gliserol sebagai produk. Kelebihan

air juga dapat menghambat proses hidrolisis oleh inhibitor dengan substrat dalam

mengikat enzim, hal ini disebabkan kelebihan jumlah air dapat menghambat

reaksi hidrolisis dengan penghambatan kompetitif substrat untuk mengikat enzim

(Sharma, dkk. 2013). Dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi kadar air maka

asam lemak yang diperoleh semakin banyak

2.3 Enzim

Suatu sel tumbuhan mengandung lebih kurang 5 - 50 x 108 molekul enzim.

Enzim-enzim ini masing-masing bergaris tengah antara 20 - 100 Ǻ, berat 10.000

sampai beberapa juta Dalton, dan tersusun dari asam-asam amino sebanyak 100

sampai 10.000 buah (Tambun. 2002).

Enzim merupakan senyawa protein yang dapat mengkatalisis untuk

mempercepat reaksi dengan menurunkan energi aktivasi. Definisi enzim secara

sederhana dan ringkas adalah katalis bersifat biologis yang mempercepat reaksi

kimia tanpa mengubah ekuilibriumnya. Katalis enzim mengatur struktur dan

fungsi sel organism. Enzim mengkatalis sintesis dan memecah struktur biokimia

dan makromolekul, informasi transmisi genetik, mengangkut senyawa melewati

membrane dan mengkonversi energi kimia. Katalis Enzim sangat penting untuk

membuat reaksi biokimia berlanjut lebih cepat pada kondisi lingkungan yang

sesuai.

Enzim dapat diklasifikasikan atas beberapa bagian, antara lain :

1. Esterase : pancreatic lipase, liver esterase, ricinus lipase, chlorophyllase,

phosphatases, azolesterase.


12

2. Proteinase dan Peptidase : pepsin, trypsin, erepsin, rennin, papain, bromelin,

cathepsin, ficin, aminopeptidase, carboxypeptidase, dipeptidase.

3. Amidase : urease, arginase, purine amidase.

4. Karbohydrase : sucrase, emulsin, amylase.

5. Oxidase : dehydrogenase, catalase, peroxidase, tyrosinase, laccase, indophenol

oxidase, uricase, luciferase.

S + E ES → E + hasil reaksi (h1 + h2)

Gambar 2.3 Skema Aktifitas Enzim

Pada skema di atas terlihat suatu reaksi antara substrat (S) dan enzim (E).

Terdapat 3 trayek reaksi, yaitu trayek a yang membentuk kompleks enzim-

substrat (ES), trayek b menguraikan (merombak) kompleks enzim-substrat dan

pembentukan hasil reaksi h1 dan h2, dan trayek c menyusun kembali reaksi-reaksi

ulangan (Tambun. 2002).

Aktifitas enzim tergantung pada :

1. Kadar (konsentrasi) dan jenis substrat

Secara eksperimental telah ditunjukkan bahwa apabila dalam jumlah enzim

yang konstan kemudian konsentrasi substrat ditingkatkan, maka kecepatan

reaksi akan meningkat hingga mencapai maksimum. Setelah titik maksimum

dari konsentrasi substrat kecepatan reaksi tidak akan meningkat kembali. Hal

ini terjadi karena pada titik jenuh , molekuk substrat terikat untuk semua situs

aktif yang tersedia dari enzim (Mantasala dan Niemi. 2009).


13

2. Temperatur

Beberapa endotermik dan eksotermik senyawa kimia dapat merubah

temperatur reaksi. Untuk kebanyakan reaksi enzimatis, keaktifan enzim

biasanya meningkat pada 0 sampai 40-50 oC ketika tanpa katalis. Namun,

kecepatan reaksi meningkat setiap kenaikan 10 oC. Pada temperatur yang

tinggi, aktivitas enzim turun secara drastis karena enzim mengalami denaturasi

(Sharma. 2012).

3. pH

PH pada lingkungan mempengaruhi bentuk protein enzim dan molekul enzim

dan keadaan penguraian molekul substrat, sehingga mempengaruhi stabilitas dari

enzim, kombinasi enzim dan substrat, dan konversi katalisis substrat enzim

menjadi produk dan kemudian berdampak pada efek katalitik enzim (Shu, dkk.

2016).

2.4 Enzim pada Kemiri

Menurut Galuh dan Vita, pada penelitian pengaruh temperatur, kecepatan

putar ulir dan waktu pemanasan awal terhadap perolehan minyak kemiri dari biji

kemiri dengan metode penekanan mekanis, enzim yang terdapat didalam kemiri

adalah enzim lipase (Chynintya dan Paramita. 2016). Enzim lipase berperan

dalam pembentukan asam lemak dan gliserol pada biji kemiri.

Enzim lipase adalah enzim yang mengkatalis hidrolisis ikatan ester dari

triasigliserol (minyak dan lemak) untuk menghasilkan asam lemak bebas,

digliserol, monogliserol dan gliserol (Ado, dkk. 2013). Indikasi dari aktifitas

enzim lipase ini dapat diketahui dengan mengukur kenaikan bilangan asam.

Enzim lipase akan mengalami kerusakan pada suhu 60 oC, dan aktifitas enzim ini

lambat pada buah yang baru dipanen, tetapi aktifitasnya akan cepat meningkat

apabila buah mengalami luka. Buah yang baru dipanen dan dilepas dari tandannya

pada umumnya telah mengalami luka, tetapi hal ini tidak cukup untuk memberi

peluang berkembangnya aktifitas enzim lipase secara optimum (Tambun. 2002).


14

CH2COOR1 CH2OH CH2OH CH2OH

CHCOOR2 ⎯⎯ →⎯lipase CHCOOR ⎯⎯ →⎯lipase2CHCOOR2 ⎯⎯ →⎯lipase CHOH +

CH2COOR3 CH2COOR2 CH2OH CH2OH

Gambar 2.4 Tahap Hidrolisis Trigliserida Dengan Lipase

Trigliserida Digliserida Monogliserida Gliserol Asam Lemak


15

BAB III

METODOLOGI PENELITIAN

3.1 LOKASI DAN WAKTU PENELITIAN

Penelitian ini akan dilaksanakan di Laboratorium Mikrobiologi,

Departemen Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Sumatera Utara, Medan.

Penelitian ini dilakukan selama lebih kurang 4 bulan.

3.2 BAHAN DAN PERALATAN

3.2.1 Bahan

Pada penelitian ini bahan yang digunakan antara lain:

1. Biji kemiri, diperoleh dari pedagang Pajak Pagi Padang Bulan di Jalan

Djamin Ginting, Kota Medan

2. Aquadest (H2O)

3.2.2 Peralatan

1. Buret

2. Corong pemisah

3. Oven listrik

4. Statif dan Klem

5. Beaker Glass

6. Blender

7. Erlenmeyer

8. Timbangan

9. Sentrifuge

10. Pipet tetes

11. Piknometer

12. Viskosimeter Ostwald

13. Hand Press

14. PH Meter (Kertas Lakmus)

15. Mixer Philips HR-1552

3.3 PROSEDUR PERCOBAAN

Penelitian ini diawali dengan pengambilan sampel biji kemiri di Pajak

Pagi Jl. Djamin Ginting, Kota Medan. Prosedur penelitian dapat dijelaskan

sebagai berikut:


16

3.3.1 Ekstraksi Minyak Biji Kemiri

Biji kemiri yang digunakan pada penelitian ini yaitu biji kemiri yang telah

dikupas dari kulitnya. Pengambilan kandungan asam lemak dari biji kemiri

dilakukan dengan :

1. Dikupas biji kemiri dari cangkangnya

2. Setiap 1 kg biji kemiri dipotong tipis-tipis dengan ketebalan ± 1 cm.

Potongan biji kemiri ditambahkan air (0, 10%, 20%, 30%, 40% dari berat

biji) dan di blender. Campuran biji dan air dibiarkan tanpa pengadukan

ataupun diaduk dengan Mixer dengan kecepatan 360 rpm setiap 2 jam

selama 10 menit (2, 6, 12, 24, 48 jam) dan disimpan pada kondisi suhu yang

ditentukan

3. Setelah waktu yang ditentukan, campuran biji kemiri dan air dipanaskan

untuk menghilangkan air.

4. Minyak dan padatan hasil oven, dipisahkan dengan menggunakan hand

press.

5. Setelah minyak dan air terpisah, minyak murni yang dihasilkan, dimasukkan

ke dalam Centrifuge agar minyak dan endapan sisa dapat dipisahkan.

6. Minyak kemiri yang didapat diuji dengan uji densitas, viskositas, kadar

asam lemak (FFA) dan Gas Chromatography (GC).


17

3.3.2 Prosedur Analisa Minyak Kemiri

3.3.2.1 Prosedur Analisa Kadar Asam Lemak Bebas

Analisa kadar asam lemak bebas pada minyak kemiri dilakukan di

Laboratorium Mikrobiologi, Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera

Utara. Metode ini diambil dari AOCS Official Method Ca 5a-40 dengan

modifikasi dari Rukunudin, dkk (1998)

1. Dimasukkan minyak kemiri sebanyak 5 gram kedalam erlenmeyer

2. Ditambahkan etanol sebanyak 20 ml

3. Campuran diaduk sampai larutan larut

4. Campuran diambil sebanyak 10 ml

5. Ditambahkan 3 tetes phenolphtalein

6. Larutan dititrasi dengan NaOH 0,1 N, sampai berubah warna merah rosa

7. Dicatat jumlah NaOH yang digunakan

8. Dihitung kadar FFA sampel

Kadar FFA dihitung dengan rumus :

FFA = ml NaOH x N NaOH x BM Asam Linoleat

berat sampel x 1000 x 100% (3.1)

3.3.2.2 Prosedur Analisa Densitas

Analisa densitas ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi, Departemen

Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara. Analisis densitas dilakukan dengan

menggunakan piknometer dengan metode dari Oremusová dan Vojteková (1999)

1. Dikalibrasi piknometer dengan air

2. Ditimbang massa piknometer kosong

3. Diisi piknometer dengan minyak kemiri

4. Ditimbang massa minyak dalam piknometer.

5. Dihitung densitas minyak.


18

Densitas dihitung dengan rumus :

𝜌 =m

V (3.2)

Keterangan :

ρ = Massa jenis (g/ml)

m = massa sampel

3.3.2.3 Prosedur Analisa Viskositas

Analisa viskositas ini dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi,

Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara. Analisis dilakukan

dengan menggunakan viskosimeter Ostwald dan mengikuti ASTM D445

1. Viskosimeter Ostwald dikalibrasi dengan air untuk menentukan konstanta

viskosimeter

2. Dimasukkan 10 ml minyak kemiri kedalam viskosimeter

3. Dihisap sampel dengan karet penghisap sampai melewati batas atas

viskosimeter

4. Dibiarkan sampel mengalir hingga batas bawah viskosimeter.

5. Dicatat waktu alir minyak dari batas atas hingga batas bawah.

6. Dihitung viskositas minyak.

Viskositas dihitung dengan rumus :

Viskositas = η1

η2=

T1.γ1

T2.γ2 (3.3)

3.3.2.4 Prosedur Analisa PH

Analisa pH pada proses reaksi dilakukan di Laboratorium Mikrobiologi,

Departemen Teknik Kimia, Universitas Sumatera Utara.

1. Kertas pH meter dicelupkan pada campuran air dan biji kemiri sampai

warna kertas pH meter tidak lagi berubah.

2. Bandingkan warna pH meter dengan pH indicator dan hasil sampel dicatat

3. Lakukan pengulangan sebanyak 3 kali.


19

3.3.2.5 Analisa Komposisi Asam Lemak Bebas Dari Minyak Yang Dihasilkan

Menggunakan GCMS

Komposisi asam lemak bebas yang dihasilkan akan dianalisa

menggunakan instrumen Gas Chromatography - Mass Spectrometry (GCMS)

Shimadzu GC-2010 dengan menggunakan kolom Rxi®-1ms Columns (fused

silica) (nonpolar phase; Crossbond® dimethyl polysiloxane) cat 30 meter, ID

0,25 mm, df 0,25 µm di Politeknik Lhoksumawe


20

3.4 FLOWCHART PENELITIAN

3.4.1 Flowchart Ekstraksi Minyak Biji Kemiri

Gambar 3.1 Flowchart Ekstraksi Asam Lemak

Mulai

Biji kemiri dipotong dengan ketebalan ±1cm dan diblender dengan air selama

10 menit, dan disimpan pada suhu yang telah ditentukan selama 0, 2, 6, 12,

24, 48 jam

Setelah waktu yang ditentukan, campuran biji kemiri dan air dipanaskan

dalam oven listrik.

Minyak dan padatan dipisahkan dengan hand press

Selesai

Setelah minyak dan padatan terpisah, minyak murni yang dihasilkan,

dimasukkan kedalam Centrifuge.

Minyak kemiri yang didapat ditimbang dan disimpan

Dilakukan variasi dengan pengadukan dan tanpa pengandukan dengan

menggunakan Mixer dengan kecepatan 360 rpm selama 10 menit


21

3.4.2 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Kadar Asam Lemak Bebas

Gambar 3.2 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Kadar Asam Lemak Bebas

Dimasukkan minyak kemiri sebanyak 5 gram kedalam erlenmeyer

Ditambahkan etanol sebanyak 20 ml

Campuran dikocok kuat hingga sampel larut

Campuran tersebut diambil sebanyak 10 ml

Selesai

Ditambahkan 3 tetes phenolphtalein

Larutan dititrasi dengan NaOH 0,1 N

Apakah larutan sudah

berubah warna menjadi

merah rosa?

Dicatat volume NaOH 0,1 N yang terpakai

Dihitung kadar FFA sampel

Tidak

Ya

Mulai


22

3.4.3 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Densitas

Gambar 3.3 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Densitas

Mulai

Ditimbang massa piknometer kosong

Diisi piknometer dengan sampel percobaan

Ditimbang massanya

Dihitung densitas sampel

Selesai

Dikalibrasi piknometer dengan menggunakan air


23

3.4.4 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Viskositas

Gambar 3.4 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian Viskositas

Mulai

Dikalibrasi dengan air untuk menentukan konstanta viskosimeter

Dimasukkan sampel sebanyak 10 ml kedalam viskosimeter

Dihisap sampel dengan karet penghisap hingga

melewati batas atas viskosimeter

Dicatat waktu alir sampel dari batas atas hingga batas bawah

Selesai

Dibiarkan sampel mengalir ke bawah sampai

batas bawah viskosimeter

Dihitung viskositas sampel


24

3.4.5 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian PH

Gambar 3.5 Flowchart Prosedur Percobaan Pengujian pH

Mulai

Kertas pH meter dicelupkan pada campuran air dan biji

kemiri sampai warna kertas pH meter tidak lagi berubah

Bandingkan warna pH meter dengan pH indicator dan hasil

sampel dicatat

Selesai

Lakukan pengulangan sebanyak 3 kali


25

3.5 Rencana Pelaksanaan Penelitian

Variabel-variabel yang digunakan pada penelitian menggunakan variasi

suhu, lama perendaman dan penambahan air adalah sebagai berikut:

A. Variabel tetap :

a. Temperatur operasi = 30 oC dan 35 oC

B. Variabel berubah :

a. Penambahan Air = 0, 10%, 20%, 30%, 40%

b. Lama Perendaman = 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

c. Pengadukan = Ada dan tidak ada pengadukan

3.5.1 Rancangan Percobaan Penelitian

Rancangan percobaan yang akan dilakukan akan ditampilkan pada Tabel

3.1 Tabel 3.1 Rancangan Percobaan Penelitian (1)

Pengadukan Suhu Penambahan Air Lama Perendaman

Dengan

Pengadukan

30 oC

0 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

10% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

20% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

30% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

40% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

35 oC

0 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

10% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

20% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

30% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

40% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam


26

3.1 Tabel 3.1 Rancangan Percobaan Penelitian (2)

Pengadukan Suhu Penambahan Air Lama Perendaman

Tanpa

pengadukan

30 0C

0 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

10% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

20% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

30% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

40% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

35 0C

0 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

10% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

20% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

30% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam

40% 0, 2, 6, 12, 24, 48 jam


27

BAB IV

HASIL DAN PEMBAHASAN

4.1 Pengaruh Variabel Waktu Reaksi dan Pengadukan Terhadap Kadar

Asam Lemak

Adapun hubungan antara waktu reaksi dan pengadukan terhadap

peningkatan asam lemak pada kondisi suhu reaksi 35oC dan 30oC pada

penambahan air sebesar 10%, 20%, 30% dan 40% dapat dilihat pada gambar

berikut.

Gambar 4.1 Hubungan antara Waktu Reaksi dan Pengadukan Terhadap FFA pada

Kondisi Suhu Reaksi 35oC dan 30oC pada Penambahan Air 10% (a), 20% (b),

30% (c) dan 40% (d) terhadap Massa Biji Kemiri Disertai dengan Pengadukan

dan Tanpa Pengadukan

0

2

4

6

8

10

12

0 6 12 18 24 30 36 42 48

0

2

4

6

8

10

12

0 6 12 18 24 30 36 42 48

FF

A (

%)

Waktu Reaksi (Jam)

30◦C Dengan

Pengadukan

35◦C Dengan

Pengadukan

30◦C Tanpa

Pengadukan

35◦C Tanpa

Pengadukan

0

2

4

6

8

10

12

0 6 12 18 24 30 36 42 48

0

2

4

6

8

10

12

0 6 12 18 24 30 36 42 48

(a) (b)

(c) (d)


28

Pada penelitian ini, berdasarkan grafik (a) pada suhu 35oC dengan

pengadukan didapat kadar asam lemak bebas pada waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12

jam, 24 jam dan 48 jam sebesar 5,2%, 5,6%, 5,9%, 5,4% dan 5,6%. Dapat dilihat

hubungan kadar asam lemak bebas (FFA) terhadap waktu reaksi adalah semakin

lama waktu reaksi maka kadar asam lemak bebas (FFA) semakin meningkat.

Kadar asam lemak bebas tertinggi dihasilkan pada waktu reaksi 12 jam. Pada

waktu reaksi 24 jam dan 48 jam kadar asam lemak bebas mengalami penurunan.

Pada suhu 35oC tanpa pengadukan didapat kadar asam lemak bebas pada

waktu reaksi2 jam, 6 jam, 12 jam, 24 jam dan 48 jam sebesar 2,4%, 2,2%, 3,3%,

3% dan 3,9%. Berdasarkan data, semakin lama waktu reaksi maka kadar asam

lemak bebas (FFA) semakin meningkat dan kadar asam lemak tertinggi dihasilkan

pada waktu reaksi 48 jam.

Pada suhu 30oC dan dengan pengadukan didapat kadar asam lemak bebas

pada waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12 jam, 24 jam dan 48 jam sebesar 1,2%, 1,6%,

2,2%, 2% dan 1,4%. Berdasarkan data, semakin lama waktu reaksi maka kadar

asam lemak bebas semakin meningkat dan kadar asam lemak bebas tertinggi

dihasilkan pada waktu reaksi 12 jam. Pada waktu reaksi 24 jam dan 48 jam kadar

asam lemak bebas mengalami penurunan.

Pada suhu 30oC dan tanpa pengadukan didapat kadar asam lemak bebas


1,29%, 1,23% dan 1,23%. Berdasarkan data, kadar asam lemak mengalami

peningkatan pada waktu reaksi 2 jam, 6 jam dan 12 jam. Pada waktu reaksi 24

jam dan 48 jam kadar asam lemak bebas mengalami penurunan.

Berdasarkan grafik (b) pada suhu 35oC dengan pengadukan didapat kadar

asam lemak bebas pada waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12 jam, 24 jam dan 48 jam

sebesar 5,3%, 6,7%, 7,3%, 7,1% dan 7,2%. Berdasarkan data, semakin lama

waktu reaksi maka kadar asam lemak bebas (FFA) semakin meningkat dan kadar

asam lemak bebas tertinggi dihasilkan pada waktu reaksi 12 jam. Pada waktu

reaksi 24 jam kadar asam lemak bebas mengalami penurunan dan pada waktu

reaksi 48 jam kadar asam lemak bebas kembali mengalami peningkatan, namun

peningkatan ini tidak lebih tinggi dari waktu reaksi 12 jam.


29

Pada suhu 35oC dan tanpa pengadukan didapat kadar asam lemak bebas


2,86%, 2,86% dan 2,8%. Berdasarkan data, kadar asam lemak bebas mengalami

peningkatan dan kadar asam lemak bebas tertinggi dihasilkan pada waktu reaksi

12 jam. Pada waktu reaksi 24 jam dan 48 jam kadar asam lemak bebas mengalami

penurunan.

Pada suhu 30oC dengan pengadukan didapat kadar asam lemak bebas pada

waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12 jam, 24 jam dan 48 jam sebesar 1,1%, 1,5%, 1,6%,

1,8% dan 2,2%. Berdasarkan data, semakin lama waktu reaksi maka kadar asam

lemak bebas semakin meningkat dan kadar asam lemak bebas tertinggi dihasilkan

pada waktu reaksi 48 jam.

Pada suhu 30oC dengan tanpa pengadukan didapat kadar asam lemak

bebas pada waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12 jam, 24 jam dan 48 jam sebesar 1%,

1,1%, 1,6%, 1,4% dan 1,2%. Berdasarkan data, semakin lama waktu reaksi maka

kadar asam lemak bebas mengalami peningkatan dan kadar asam lemak bebas

tertinggi dihasilkan pada waktu reaksi 12 jam. Pada waktu reaksi 24 jam dan 48

jam kadar asam lemak bebas mengalami penurunan.

Berdasarkan grafik (c) pada suhu 35oC dengan pengadukan didapat kadar


sebesar 5,2%, 7,5%, 7,6%, 7,4% dan 7,3%. Berdasarkan data, semakin lama

waktu reaksi maka kadar asam lemak bebas (FFA) semakin meningkat dan kadar

asam lemak bebas tertinggi dihasilkan pada waktu reaksi 12 jam. Pada waktu

reaksi 24 jam dan 48 jam kadar asam lemak bebas mengalami penurunan.




lemak bebas (FFA) semakin meningkat dan kadar asam lemak bebas tertinggi

dihasilkan pada waktu reaksi 12 jam. Pada waktu reaksi 24 jam dan pada 48 jam

kadar asam lemak bebas mengalami penurunan dibandingkan pada waktu reaksi

12 jam.

Pada suhu 30oC dengan pengadukan didapat kadar asam lemak bebas pada

waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12 jam, 24 jam dan 48 jam sebesar 1,6%, 2%, 1,9%,


30

1,7% dan 1,6%. Berdasarkan data, kadar asam lemak bebas tertinggi dihasilkan

pada waktu reaksi 6 jam. Pada waktu reaksi 12 jam, 24 jam dan pada 48 jam kadar




1,6% dan 1,6%. Berdasarkan data, kadar asam lemak bebas tertinggi dihasilkan

pada waktu reaksi 12 jam. Pada waktu reaksi 24 jam dan pada 48 jam kadar asam

lemak bebas mengalami penurunan.

Berdasarkan grafik (d) pada suhu 35oC dengan pengadukan didapat kadar


sebesar 5,6%, 7,9%, 9%, 9,5% dan 9,4%. Berdasarkan data, semakin lama waktu

reaksi maka kadar asam lemak bebas (FFA) semakin meningkat dan kadar asam

lemak bebas tertinggi dihasilkan pada 24 jam. Pada waktu reaksi 48 jam kadar



waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12 jam, 24 jam dan 48 jam sebesar 3%, 4,3%, 4,6%,


lemak bebas (FFA) semakin meningkat dan kadar asam lemak bebas tertinggi

dihasilkan pada 12 jam. Pada waktu reaksi 24 jam dan 48 jam kadar asam lemak

bebas mengalami penurunan.

Pada suhu 30oC dengan pengadukan didapat kadar asam lemak bebas


1,9%, 2,2% dan 2,2%. Berdasarkan data, semakin lama waktu reaksi maka kadar

asam lemak bebas semakin meningkat dankadar asam lemak tertinggi pada waktu

reaksi 48 jam.



2,2% dan 2%. Berdasarkan data, kadar asam lemak bebas tertinggi dihasilkan

pada waktu reaksi 24 jam. Pada waktu reaksi 48 jam kadar asam lemak bebas

mengalami penurunan.

Adapun peningkatan kandungan asam lemak bebas ini disebabkan enzim

lipase belum mengalami kejenuhan sehingga kadar asam lemak bebas masih


31

mengalami peningkatan dan sebaliknya. Menurut Shu, dkk pada pengaruh lama

waktu reaksi hidrolisis susu kambing oleh enzim Alcalase, penurunan reaksi

hidrolisis dikarenakan konsentrasi substrat secara bertahap mengalami penurunan

dan reaksi molekul enzim mengalami kejenuhan (Shu, dkk. 2016).

Kadar asam lemak pada 0 jam tanpa penambahan air juga dihitung sebagai

pembanding. Kadar asam lemak yang diperoleh pada kondisi ini adalah sebesar

2%. Menurut Lumbantoruan, dkk dalam uji pengaruh suhu pemanasan biji kemiri

dengan menggunakan oil press tipe ulir terhadap rendemen dan mutu minyak

yang dihasilkan, semakin tinggi suhu maka semakin banyak lemak yang

teroksidasi menjadi asam lemak bebas sehingga produk cepat berbau tengik. Pada

minyak, pemanasan dapat meningkatkan aktivitas oksigen. Jika dipanaskan

(oksidasi) maka minyak akan terurai menjadi asam lemak bebas karena minyak

merupakan trigliserida (Lumbantoruan, dkk. 2013).

Pada penelitian ini dilakukan pengadukan dengan menggunakan Mixer

dengan kecepatan 360 rpm setiap 2 jam sekali dengan lama pengadukan selama

10 menit. Menurut Sharma, dkk dengan pengadukan, peluang interaksi enzim

dengan substrat menjadi lebih besar sehingga kecepatan reaksi lebih tinggi.

Dengan demikian, FFA yang dihasilkan juga akan lebih tinggi (Sharma, dkk.

2013).

Berdasarkan grafik (a), (b), (c) dan (d) pada temperatur operasi yang sama

yakni 35oCdan 30oC menunjukkan kadar asam lemak bebas lebih tinggi dihasilkan

dari percobaan disertai dengan pengadukan dibandingkan tanpa pengadukan.


32

4.2 Pengaruh Variabel Penambahan Air Terhadap KadarAsam Lemak

Adapun hubungan antara penambahan air terhadap kadar asam lemak pada

kondisi suhu reaksi 35oC dan 30oC pada waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12 jam, 24

jam dan 48 jam dan disertai pengadukan dan tanpa pengadukan dapat dilihat pada

gambar berikut.

Gambar 4.2 Hubungan antara Penambahan AirTerhadap FFA pada Kondisi Suhu

Reaksi 35oC dan 30oC pada Waktu Reaksi 2 Jam (a), Jam (b), 12 Jam (c), 24 Jam

(d) dan 48 Jam (e) disertai dengan Pengadukan dan Tanpa Pengadukan.

0

2

4

6

8

10

12

10 20 30 40

0

2

4

6

8

10

12

10 20 30 40

FF

A (

%)

Penambahan Volume Air (%)

30◦C Dengan Pengadukan

35◦C Dengan Pengadukan

30◦C Tanpa Pengadukan

35◦C Tanpa Pengadukan

0

2

4

6

8

10

12

10 20 30 40

0

2

4

6

8

10

12

10 20 30 40

(b)

(c) (d)

(e)

0

2

4

6

8

10

12

10 20 30 40

(a)


33

Berdasarkan grafik (a), pada waktu reaksi 2 jam pada suhu 35oC dengan

pengadukan dapat dilihat bahwa kadar asam lemak tertinggi terdapat pada

penambahan air 40% yakni sebesar 5,6%. Pada suhu 35oC tanpa pengadukan

kadar asam lemak tertinggi teradapat pada penambahan air 30% yakni sebesar

3,1%.

Pada suhu 30oC dengan pengadukan dapat dilihat bahwa kadar asam lemak

tertinggi terdapat pada penambahan air 30% yakni sebesar 2,2%. Pada suhu 30oC

tanpa pengadukan dapat dilihat bahwa kadar asam lemak tertinggi terdapat pada

penambahan air 40% yakni sebesar 1,17%.

Berdasarkan grafik (b), pada waktu reaksi 6 jam suhu 35oC dengan




4,3%.


tertinggi terdapat pada penambahan air 30% yakni sebesar 2%. Pada suhu 30oC


penambahan air 40% yakni 1,6%.

Berdasarkan grafik (c), pada waktu reaksi 12 jam suhu 35oC dengan


penambahan air 40% yakni sebesar 9%. Pada suhu 35oC tanpa pengadukan kadar

asam lemak tertinggi teradapat pada penambahan air 40% yakni sebesar 4,6%.





Berdasarkan grafik (d), pada waktu reaksi 24 jam suhu 35oC dengan




4,4%.


34





Berdasarkan grafik (e), pada waktu reaksi 48 jam suhu 35oC dengan




4,4%..




penambahan air 40% yakni sebesar 2%..

Menurut Sharma, dkk, jumlah air memiliki peranan penting dalam reaksi

hidrolisa. Pada kasus hidrolisa minyak, molekul air bereaksi dengan ikatan ester

pada trigliserida dan meningkatkan asam lemak dan gliserol sebagai produk.

Demikian pula, kelebihan jumlah air dapat juga menghambat menghambat reaksi

hidrolisis melalui penghambatan substrat untuk mengikat enzim (Sharma, dkk.

2013).

4.3 Analisa Sifat Fisik Minyak Kemiri

4.3.1 Analisa Densitias

Adapun hasil analisis densitas minyak kemiridengan variasi waktu

reaksidan penambahan air pada suhu 35oC dan dengan pengadukan diperoleh

densitas berkisar 0,917-0,92 g/cm3.

Menurut Standar Nasional Indonesia (SNI 01-1684-1998), densitas minyak

kemiri pada adalah 0,924-0,929 g/cm3. Secara teori asam lineoleat memiliki

densitas sebesar 0,901 gr/cm3 sehingga dapat disimpulkan bahwa minyak kemiri

mengandung asam linoleat. Densitas minyak kemiri yang diperoleh lebih rendah

dibandingkan Standar Nasional Indonesia (SNI) (Standar Nasional Indonesia,

1998).


35

4.3.2 Analisa Viskositas

Adapun Penelitian viskositas dilakukan pada suhu ruang yaitu 30 oC dan

dari hasil penelitian untuk berbagai variasi yang dilakukan diperoleh viskositas

berkisar 17,192-18,66 cSt. Dalam penelitian Rabelo et al pada penelitian Viscosity

Prediction for Fatty Acid, viskositas kinematik asam linoleat sebesar 17,452 cSt

(Robelo, dkk., 2000). Namun nilai viskositas yang didapat tidak bisa disimpulkan

apakah memenuhi SNI atau tidak karena belum adanya syarat baku mutu

viskositas pada minyak kemiri.

4.3.3 Analisa pH

Adapun hasil analisis pH padareaksi hidrolisa dengan temperatur 30 oC

dan 35 oC diperoleh pH sebesar 6.

Menurut Nasution dkk pada penelitian penentuan pH dan suhu optimum

untuk aktivitas ekstrak kasar enzim lipase dari kecambah biji karet terhadap

hidrolisis PKO diperoleh aktivias enzim lipase mencapai pH optimum yaitu dari

6, 6,5 dan meningkat dengan tajam pada pH 7 dan mulai menurun pada Ph 7,5 dan

begitu juga pada pH 8. Pada pH yang optimum muatan gugus samping asam

amino berada pada keadaan yang sesuai sehingga enzim sangat efisien dalam

mempercepat reaksi yang sangat spesifik (Nasution, dkk. 2013).


36

4.4 Kandungan Asam Lemak Bebas Minyak Kemiri (Candlenut Oil)

Berdasarkan uji Gas Chromatography (GC) adapun kandungan asam lemak

bebas minyak kemiri adalah sebagai berikut :

Gambar 4.3 Hasil Uji Gas Chromatography (GC) pada minyak biji kemiri

Gambar 4.3 Hasil Uji Gas Chromatography (GC) Minyak Kemiri


37

Adapun komposisi asam lemak pada minyak kemiri berdasarkan hasil uji

Gas Chromatography (GC) dapat dilihat pada table berikut :

Tabel 4.1 Komposisi Asam Lemak pada Minyak Kemiri Hasil Uji Gas

Chromatography (GC)

Asam Lemak Hasil

(%)

Heptadekanoat 4,6

Oleat 29,05

Linoleat 38,25

Linolenat 23,01

Tetradekanoat 2,44

Hasil uji Gas Chromatography (GC) menunjukkan bahwa kandungan

asam lemak paling banyak adalah asam linoleat sebesar 38,25%. Hal ini sesuai

dengan hasil pengujian kandungan asam lemak minyak kemiri dari Akoma

International (UK) LTD, dimana kandungan asam lemak tertinggi yang dihasilkan

dari minyak kemiri adalah asam linoleat dengan kandungan sebesar 38,6%

(Akoma. 2015).


38

BAB V

KESIMPULAN DAN SARAN

5.1 Kesimpulan

Dari penelitian yang dilakukan diperoleh kesimpulan sebagai berikut :

1. Enzim lipase pada biji kemiri dapat diaktifkan secara langsung untuk

menghasilkan asam lemak.

2. Kadar asam lemak yang dihasilkan dengan penambahan air lebih besar

dibandingkan kadar asam lemak tanpa penambahan air. Kadar asam lemak

tertinggi sebesar 9,5% dihasilkan pada penambahan air 40%.

3. Kadar asam lemak pada waktu reaksi 2 jam, 6 jam, 12 jam dan 24 jam

mengalami peningkatan. Kadar asam lemak tertinggi dihasilkan pada

waktu reaksi 24 jam. Pada waktu reaksi 48 jam kadar asam lemak mulai

mengalami penurunan

4. Kadar asam lemak dengan pengadukan lebih tinggi dibandingkan kadar

asam lemak tanpa pengadukan.

5. Kadar asam lemak tertinggi pada penelitian ini sebesar 9,5% yang dicapai

pada suhu 35⁰C pada waktu reaksi 24 jam dengan pengadukan dan

penambahan air 40%

5.2 Saran

Adapun saran yang dapat diberikan kepada pembaca adalah

1. Disarankan untuk mengkaji pengaruh pemanasan dengan oven terhadap

kadar asam lemak yang dihasilkan

2. Disarankan untuk melakukan variasi waktu pengadukan dan kecepatan

pengadukan

3. Disarankan untuk menggunakan larutan pH buffer agar pH tetap terjaga

pada kondisi optimum sehingga memperoleh kadar asam lemak yang

lebih baik.

4. Disarankan untuk mengkaji optimalisasi enzim lipase yang ada di dalam

biji kemiri agar memperoleh kadar asam lemak lebih baik.


39

DAFTAR PUSTAKA

Ado, Abukabar, Muhammad, F. Abas, A. S. Mohammed dan H. M. Ghazali.

2013. “Anti and Pro Lipase Activity of Selected Medicinal, Herbal and

Aquatic Plant, and Structure Elucidation of an Anti Lipase Compound”.

Molecules 18 (2013) : 14651-14669.

Akoma. 2015. “Certifate of Analysis Kukui Oil”. United Kingdom : Akoma

International LTD

Atabani, A.E, A.S. Silitonga., H.C. Ong., T.M.I. Mahlia., H.H. Masjuki., I. A.

Badruddin., dan H. Fayaz. 2013. “Non Edible Vegetable Oil : A Critical

Evaluation of Oil Extraction, Fatty Acid Composition, Biodiesel

Production, Characteristic, Engine Peformance and Emission Production”.

Renewable and Sustainable Energy Reviews 18 (211-245).

ASTM D445 - 12 Standard Test Method for Kinematic Viscosity of Transparent

and Opaque Liquids (and Calculation of Dynamic Viscosity).

Chynintya, Galuh dan Vita Paramita. 2016. “Pengaruh Temperatur, Kecepatan

Putar Ulir dan Waktu Pemanasan Awal Terhadap Perolehan Minyak

Kemiri Dari Biji Kemiri Dengan Metode Penekanan Mekanis (Screw

Press)”. METANA Vol. 12, No.1.

Direktorat Budidaya Tanaman Tahunan. 2008. “Budidaya Kemiri”. Jakarta :

Direktorat Jenderal Perkebunan

Estrada, Ferek, R. Gusmao, Mudjijati, dan N. Indraswati. 2007. “Pengambilan

Minyak Kemiri Dengan Cara Pengepresan Dan Dilanjutkan Ekstraksi

Cake Oil”. Universitas Katolik Widya Mandala Surabaya.

ISEO. 2006. “Food Fats and Oils”. Ninth Edition. Washington, DC :Institute of

Shortening and Edible Oils.

Kibazohi, O dan R.S. Sangwan. 2011. “Vegetable oil production from Jatropha

curcas, Croton megalocarpus, Aleurites moluccana, Moringa oleifera and

Pachira glabra: Assessment of Renewable Energy Resources for Bio-

Energy in Africa ”. Biomass and Bioenergy : 35 (2011) 1352-1356.

Kostik, Vesna., S. Memeti., B. Bauer. 2013. “Faty Acid Composition of Edible

Oil and Fats”. Journal of Hygienic Engineering and Design.


40

Krisnawati, Haruni, M. Kalio, dan M. Kanninen. 2011. “Aleurites moluccana (L.)

Wild. Ecology, silviculture and productivity. CIFOR. Bogor. Indonesia

Lumbantoruan, Dina, Ainun. Rohannah, dan Adian. Rindang. 2014. “Uji

Pengaruh Suhu Pemanasan Biji Kemiri dengan Menggunakan Oil Press

Tipe Ulir Terhadap Rendemen dan Mutu Minyak yang Dihasilkan”.

Universitas Sumatera Utara. Junal Rekayasa dan Pertanian Vol 2, No. 3,

2014.

Mantasala, Pekka dan J. Niemi. 2009. “Enzyme : The Biological Catalysts of

Life”. Physiology and Maintenance Vol II.

Nasution, Rizki Amalia, R. Bulan dan F. Sebayang. 2013. “Penentuan Ph Dan

Suhu Optimum Untuk Aktivitas Ekstrak Kasar Enzim Lipase Dari

Kecambah Biji Karet (Hevea brasiliensis) Terhadap Hidrolisis PKO (Palm

Kernel Oil)”. Universitas Sumatera Utara. Jurnal Saintia Kima Vol. 1, No.

2, 2013.

Norulaini, Nik, R. S. Budi, A. Omar, M.D. Zaidul,. dan M. Omar. 2004. “Major

Chemical Constituent of Candle Nut Oil Extract Using Supercritical

Carbon Dioxide”. Malaysian Jounal of Pharmaceutical Science. Vol: 2,

No 1 (61-72).

Oremusová J, Vojteková M (1999) Density determination of liquids and solids.

Manual for Laboratory Practice, UK, p 121

Rabelo, Juliana, E. Batista, Fl vio W.Cavaleri and A. J. A Meirelles. 2000.

“Viscosity Prediction for Fatty System”. JAOCS, Vol.77, no 12.

Rashmi dan S. Bhardwaj. 2015. “Aleurites moluccana Seed : A rich Source of

Linolenic Acid”. Journal of Natural Product, Vol 8 : 123-126.

Raspe, Djessica. Tatiane, L. C. Filho dan Camila da Silva. 2013. “Effect of

additives and Process Variables on Enzymatic Hydrolysis of Macuba

Kernel Oil (Acrocomia aculeate)”. Volume 2013: 8. Hidawi Publishing

Corporation.

Rukunudin I.H, P.J. White, C.J. Bern,*, dan T.B. Bailey. 1998. A Modified

Method for Determining Free Fatty Acids from Small Soybean Oil Sample

Sizes. Journal of the American Oil Chemists' Society, Vol. 75 (5) pp.

563-568. AOCS Press.


https://link.springer.com/journal/11746

41

Sana, N.K, I. Hossin., E.M. Haque., dan R. K. Shaha. 2004. “Identification,

Purification and Characterization of Lipase from Germinating Oil Seed

(Brassica napus L.)”. Pakistan Journal of Biological Science : 246-252.

ISSN : 1028-8880.

Standar Nasional Indonesia. 1998. “Minyak Kemiri”. ISSN : 01-4462-1998.

Sharma, Aditi, S. P. Chaurasia., A. K. Dalai. 2013. “Enzymatic hydrolysis of Cod

Liver Oil for the Fatty Acid Production”. Elsevier: Catalysis Today, 207

(2013) 93-100.

Sharma, Rakesh. 2012. “Enzyme Inhibition: Mechanisms and Scope”. Center of

Nanomagnetics Biotechnology”. Florida State University.

Shu, Guowei, B. ZHANG, Q. ZHANG, H. WAN dan H. LI. 2016. “Effect of

Temperature, pH, Enzyme to Subtrate Ratio, Subtrate Concentration and

Time on the Antioxidative Activity of Hydrolysates From Goat Milk

Casein by Alcalase”. Vol XX (2016) : 2.

Tambun, Rondang. 2002. “Proses Pembuatan Asam Lemak Secara Langsung Dari

Buah Kelapa Sawit”. Universitas Sumatera Utara.

Woodgate, Stephen L dan J. T. van der Veen. 2014. “Fats and Oil – Animal

Based”. Food Processing : Principles and Application. Beacon Research.

John Wiley and Sons, Ltd.

Yulianto, Mohamad Endy, N. Damayanti, F. P. Juanita dan H. D. Ariyanto. 2010.

“Pengembangan Proses Enzimatis Untuk Produksi Asam Lemak Dari Biji

Karet Secara In Situ”. Universitas Dipenogoro.


42

LAMPIRAN A

DATA HASIL PENELITIAN

LA.1 HASILANALISA KADAR ASAM LEMAK BEBAS

Tabel L1.1 Hasil Titrasi NaOH untuk Analisa Kadar Asam Lemak Bebas (1)

Suhu

(0C) Pengadukan

Penambahan

Air (%)

Waktu

(Jam)

Titrasi

NaOH (ml)

FFA (%)

35 Dengan

Pengadukan

0 0 3,6 2,01

10

2 9,3 5,21

6 10 5,60

12 10,6 5,94

24 9,7 5,44

48 10 5,60

20

2 9,5 5,32

6 12 6,73

12 13,1 7,34

24 12,7 7,12

48 13 7,29

30

2 9,3 5,21

6 13,4 7,51

12 13,6 7,62

24 13,3 7,45

48 13,1 7,34

40

2 10,1 5,66

6 14,2 7,96

12 16,2 9,08

24 17 9,53

48 16,9 9,47


43


Suhu

(0C) Pengadukan

Penambahan

Air (%)

Waktu

(Jam)

Titrasi

NaOH (ml)

FFA

(%)

35 Tanpa

Pengadukan

10

2 4,3 2,41

6 4 2,24

12 6 3,36

24 5,4 3,02

48 7 3,92

20

2 4 2,24

6 4,6 2,58

12 5,1 2,86

24 5,1 2,86

48 5 2,80

30

2 5,6 3,14

6 6,2 3,47

12 7 3,92

24 5,6 3,14

48 6,9 3,87

40

2 5,5 3,08

6 7,7 4,31

12 8,3 4,65

24 8 4,48

48 7,9 4,43


44


Suhu

(0C) Pengadukan

Penambahan

Air (%)

Waktu

(Jam)

Titrasi

NaOH (ml)

FFA

(%)

30 Dengan

Pengadukan

10

2 2,2 1,23

6 3 1,68

12 4 2,24

24 3,6 2,02

48 2,5 1,40

20

2 2 1,12

6 2,7 1,51

12 3 1,68

24 3,3 1,85

48 4 2,24

30

2 3 1,68

6 3,7 2,07

12 3,4 1,90

24 3,1 1,73

48 3 1,68

40

2 3 1,68

6 3,3 1,85

12 3,5 1,96

24 4 2,24

48 4,1 2,29


45


Suhu

(0C) Pengadukan

Penambahan

Air (%)

Waktu

(Jam)

Titrasi

NaOH (ml)

FFA

(%)

30 Tanpa

Pengadukan

10

2 1,2 0,67

6 1,3 0,72

12 2,3 1,29

24 2,2 1,23

48 2,2 1,23

20

2 1,8 1,00

6 2 1,12

12 3 1,68

24 2,5 1,40

48 2,2 1,23

30

2 2 1,12

6 2,6 1,45

12 3,1 1,73

24 2,9 1,62

48 3 1,68

40

2 2,1 1,17

6 2,9 1,62

12 3,5 1,96

24 4 2,24

48 3,7 2,07


46

LA.2 HASIL ANALISA DENSITAS DAN VISKOSITAS

Tabel L1.2 Hasil Analisa Densitas Dan Viskositas Minyak Kemiri (1)

Suhu

(0C) Pengadukan

Penambahan

Air (%)

Waktu

(Jam)

Densitas

(g/cm3)

Viskositas

(cSt)

35 Dengan

Pengadukan

0 0 0,915 18,22

10

2 0,915 18,66

6 0,916 18,42

12 0,916 18,42

24 0,915 17,68

48 0,916 17,68

20

2 0,916 18,17

6 0,916 18,66

12 0,917 17,19

24 0,916 17,68

48 0,916 17,43

30

2 0,915 17,43

6 0,916 17,19

12 0,916 17,19

24 0,916 17,68

48 0,916 17,68

40

2 0,915 17,68

6 0,916 17,19

12 0,917 17,68

24 0,917 17,43

48 0,916 18,66


47


Suhu

(0C) Pengadukan

Penambahan

Air (%)

Waktu

(Jam)

Densitas

(g/cm3)

Viskositas

(cSt)

35 Tanpa

Pengadukan

10

2 0,915 18,91

6 0,915 18,42

12 0,916 18,66

24 0,916 18,42

48 0,915 18,66

20

2 0,915 19,15

6 0,916 19,65

12 0,916 18,42

24 0,916 18,66

48 0,916 18,91

30

2 0,915 18,91

6 0,915 20,14

12 0,916 18,91

24 0,916 19,15

48 0,916 19,65

40

2 0,915 18,42

6 0,916 19,15

12 0,914 19,15

24 0,915 18,91

48 0,915 19,65


48


Suhu

(0C) Pengadukan

Penambahan

Air (%)

Waktu

(Jam)

Densitas

(g/cm3)

Viskositas

(cSt)

30 Dengan

Pengadukan

10

2 0,915 21,86

6 0,915 20,38

12 0,917 20,87

24 0,917 21,37

48 0,914 20,87

20

2 0,915 22,35

6 0,916 21,86

12 0,915 21,86

24 0,915 20,63

48 0,915 21,12

30

2 0,916 22,59

6 0,915 22,59

12 0,914 21,12

24 0,916 21,86

48 0,914 21,12

40

2 0,917 20,63

6 0,917 22,35

12 0,914 21,61

24 0,914 20,87

48 0,914 21,37


49


Suhu

(0C) Pengadukan

Penambahan

Air (%)

Waktu

(Jam)

Densitas

(g/cm3)

Viskositas

(cSt)

30 Tanpa

Pengadukan

10

2 0,915 22,11

6 0,916 22,11

12 0,915 21,37

24 0,916 22,60

48 0,915 21,86

20

2 0,915 22,35

6 0,915 22,35

12 0,915 23,58

24 0,915 20,63

48 0,915 20,14

30

2 0,916 21,62

6 0,915 21,12

12 0,915 22,11

24 0,914 21,62

48 0,914 21,62

40

2 0,915 23,09

6 0,915 19,90

12 0,914 21,62

24 0,915 20,39

48 0,914 19,90

LA.3 HASIL ANALISA PH

Tabel L1.3 Hasil Analisa pH

Suhu (0C) Pengadukan Penambahan Air

(%) Ph

35 Dengan Pengadukan 40

6

30 6


50

LAMPIRAN B

HASIL PERHITUNGAN

LB.1 Perhitungan FFA

Perhitungan Kadar FFA Minyak dari Minyak Kemiri

Normalitas NaOH = 0,1 N

Volume larutan NaOH yang terpakai = 16,9 ml

BM FFA = 280,4472 gr/mol

Berat minyak kemiri = 5 gram

Kadar FFA minyak = %01Sampel Massa

MVT

(L.B 1)

=16,9 ×0,1×280,4472

5×10%

= 9,479 %

LB.2 Perhitungan Densitas Minyak Kemiri

Massa piknometer kosong = 23,75 gr

Massa piknometer + air = 46,39 gr

Massa Aquadest = (46,39-23,75)

= 22,64 gr

Massa piknometer + minyak = 44,5 gr

Massa minyak = (44,5-23,75)

= 20,75 gr

Densitas Air (30 oC) = 0,9956 gr/cm3

(Geankoplis, 2003)

Densitas Minyak Kemiri

ρsampel = air

airm

sampelm

(L.B. 2)

= 20,75

22,640,9956

= 0,916 gr/cm3


51

LB.3 Perhitungan Viskositas Minyak Kemiri

Waktu alir air rata-rata = 3 detik

Waktu alir minyak Biji Alpukat rata-rata = 76 detik

Untuk kalibrasi viskosimeter digunakan rumus :

SGxt

Nk =

(L.B. 3)

Dimana :

K= Konstanta kalibrasi viskosimeter (kg/m.detik2)

N= viskositas (kg/m.s)

SG = spesifik graviti

t= waktu alir dari batas atas ke batas bawah (detik)

Kalibrasi dengan air :

N (30oC) = 0,801 x 10-3 kg/m.s

S = 1

t = 3 detik

Sxt

Nk =

= 0,801×10−3

1×3

= 2,67 x 10-4 kg/m.s2

Penentuan viskositas minyak dari biji kemiri

Densitas air pada 30oC = 0,99568 g/cm3

Spesifik graviti = rdensitasai

mpeldensitassa

(L.B. 4)

= 0,916 𝑔𝑟/𝑐𝑚3

0,99568 𝑔𝑟/𝑐𝑚3

= 0, 9199


52

Viskostias minyak dari Kemiri = k x s x t (L.B. 5)

= 2,67 x 10-4 kg/m.s2 x 0,9199 x 76 s

= 0,0186 kg/m.s

= 18,66 Cp

Viskositas Kinematik = 𝑉𝑖𝑠𝑘𝑜𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑀𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘

𝐷𝑒𝑛𝑠𝑖𝑡𝑎𝑠 𝑀𝑖𝑛𝑦𝑎𝑘 (L.B. 6)

= 18,66Cp

0.9199 kg

m3

= 20,28 cSt


53

LAMPIRAN C

DOKUMENTASI PENELITIAN

LC.1 BIJI KEMIRI

Gambar LC.1 Biji Kemiri

LC.2 FOTO PERSIAPAN BAKU

Gambar LC.2 Pemisahan Biji Kemiri dan Cangkang Kemiri


54

Gambar LC.3 Penghalusan Biji Kemiri Dengan Blender

LC.3 PROSES REAKSI

Gambar LC.4 Pengadukan Biji Kemiri Dan Air Menggunakan Mixer HR-1552


55

Gambar LC.5 Proses Reaksi Pada Suhu Optimum

LC.4 PEMISAHAN MINYAK KEMIRI DAN PADATAN

Gambar LC.6 Pemanasan Dengan Oven Untuk Menghilangkan Air


56

Gambar LC.7 Minyak Kemiri

LC.5 ANALISA MINYAK KEMIRI

Gambar LC.8Analisa Asam Lemak Bebas Dengan Titrasi NaOH


57

Gambar LC.9 Analisa PH

Gambar LC.10 Analisa Densitas


58

Gambar LC.11 Analisa Viskositas


59

LAMPIRAN D

HASIL UJI LABORATORIUM

LD.1 HASIL ANALISA GAS CHROMATOGRAPHY (GC)

Gambar LD.1 Hasil Analisa Gas Chromatography (GC)


PEMBUATAN ASAM LEMAK SECARA ENZIMATIK DARI BIJI …

Documents

Transcript of PEMBUATAN ASAM LEMAK SECARA ENZIMATIK DARI BIJI …