Tim Departemen Teknologi Pertanian-Jarak

of 51/51
Badan Penelitian dan Pengembangan Departemen Teknologi Pertanian Propinsi Sumatera Utara Fakultas Pertanian USU Medan Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif 1 LAPORAN PENELITIAN PROSES PEMBUATAN MINYAK JARAK SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF OLEH : TIM DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2005
  • date post

    11-Aug-2015
  • Category

    Documents

  • view

    34
  • download

    3

Embed Size (px)

description

Tim Departemen Teknologi Pertanian-Jarak

Transcript of Tim Departemen Teknologi Pertanian-Jarak

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

LAPORAN PENELITIAN

PROSES PEMBUATAN MINYAK JARAK SEBAGAI BAHAN BAKAR ALTERNATIF

OLEH : TIM DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN

DEPARTEMEN TEKNOLOGI PERTANIAN FAKULTAS PERTANIAN UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2005

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

1

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

RINGKASAN Proses Pembuatan Minyak jarak sebagai Bahan Bakar Alternatif, oleh Tim Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU. Ketersediaan bahan bakar minyak yang berasal dari minyak bumi semakin hari semakin menipis, sedangkan kebutuhan akan bahan bakar terus meningkat. Hal ini menyebabkan harga bahan bakar minyak semakin meningkat. Untuk itu perlu dilakukan upaya penghematan serta upaya pengalihan bahan bakar dari bahan yang berasal dari minyak bumi menjadi sumber energi yang dapat diperbaharui. Salah satu bahan baku yang dapat dimanfaatkan sebagai sumber bahan bakar pengganti minyak bumi adalah tanaman jarak yang dapat menghasilkan minyak yaitu dari bijinya. Minyak jarak diperoleh dengan cara pengepresan biji jarak dengan alat pengepres minyak. Alat pengepres yang digunakan dalam penelitian ini adalah hydraulic press. Pada penelitian ini juga digunakan alat pemecah biji jarak dan alat penghancur biji jarak yang akan memudahkan proses pengepresan minyak dari biji jarak. Penelitian ini terdiri dari 2 (dua) tahap, yaitu : 1) Penentuan Komposisi Biji Jarak, dengan cara melakukan analisis proksimat terhadap biji jarak, yang terdiri dari kadar protein, kadar air, kadar lemak, kadar abu dan karbohidrat (by difference), serta serat kasar. Tahap 2) yaitu Pengaruh Metode Pemanasan terhadap Mutu Minyak jarak yang dihasilkan. Metode pemanasan yang dilakukan terdiri dari 3 (tiga) perlakuan, yaitu pemanasan dengan cara blansir menggunakan uap air pada suhu 170oC selama 30 menit (P1), pemanasan dengan oven pada suhu 105oC selama 30 menit (P2) dan pemanasan dengan cara penggongsengan biji sehingga biji menjadi cukup panas untuk diekstraksi (P3). Parameter yang diamati pada penelitian tahap kedua adalah rendemen, bilangan iod, bilangan asam, indeks bias, berat jenis dan warna. Dari hasil analisis proksimat biji jarak, diperoleh kadar air biji jarak sebesar 48.06% (bb), kadar protein 18.88 % (bk), kadar lemak (46.25)% bk, kadar abu 2.62 % bk, karbohidrat 32.25 %bk dan serat kasar 15.10 %. Berdasarkan hasil ini maka dapat disimpulkan bahwa biji jarak merupakan bahan yang sangat potensial untuk digunakan sebagai sumber minyak. Hasil percobaan penentuan metode pemanasan yang terbaik sebelum dilakukan ekstraksi minyak, maka pemanasan dengan cara penggongsengan menghasilkan rendemen minyak yang tertinggi yaitu 27.95%, sedangkan pemanasan dengan cara oven menghasilkan rendemen 24.51% dan pemanasan dengan blansir uap 22.23 %. Bilangan iod dari minyak jarak dipengaruhi oleh metode pemanasan pendahuluan,. Bilangan iod yang tertinggi diperoleh pada minyak hasil pemanasan dengan cara oven yaitu 92.85 mg iodin/g, sedangkan pemanasan dengan blansir dan penggongsengan mempunyai bilangan iod berturut-turut sebesar 90.9 dan 88.25 mg iodin/g. Metode pemanasan tidak berpengaruh nyata terhadap bilangan asam dari minyak biji jarak yang dihasilkan. Bilangan asam yang paling rendah diperoleh pada pemanasan dengan menggunakan oven yaitu sebesar 3.79 mg KOH/g, sedangkan pemanasan dengan menggunakan blansir uap menghasilkan minyak dengan bilangan asam 4.79 mg KOH/g, dan pemanasan dengan penggongsengan 5.34 mg KOH/g.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

2

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Berat jenis minyak dipengaruhi oleh metode pemanasan pendahuluan terhadap biji jarak. Berat jenis minyak jarak pada proses pemanasan dengan blansir uap, adalah 0.954 sedangkan pada proses pemanasan dengan oven dan pemanasan dengan blansir berat jenisnya berturut-turut adalah 0.921 dan 0.962. Indeks bias minyak tidak dipengaruhi oleh metode pemanasan pendahuluan. Dari hasil penelitian, indeks bias minyak yang tertinggi terdapat pada pemanasan pendahuluan dengan menggunakan oven yaitu sebesar 1.505, dan yang terendah pada pemanasan dengan penggongsengan yaitu 1.475, sedang pemanasan dengan blansir uap, indeks bias minyaknya sebesar 1.485. Metode pemanasan pendahuluan sangat mempengaruhi warna minyak yang dihasilkan. Warna minyak pada pemanasan dengan oven terlihat lebih jernih dibanding pemanasan dengan penggongsengan. Pemanasan dengan blansir menghasilkan minyak yang berwarna bening/jernih keputihan, sedangkan minyak dari hasil pemanasan pendahuluan dengan penggongsengan menghasilkan warna minyak yang coklat. Dari hasil pengamatan terhadap mutu minyak jarak yang dihasilkan, maka pemanasan dengan menggunakan oven memberikan mutu minyak jarak yang terbaik, sedangkan metode pemanasan dengan penggongsengan menghasilkan rendemen yang tertinggi, tetapi mutu minyak yang dihasilkan lebih rendah dibandingkan minyak yang dihasilkan dari pemanasan pendahuluan dengan oven atau blansir uap.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

3

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

ABSTRAK

Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi biji jarak dan pemanfaatannya sebagai sumber minyak serta sebagai sumber bahan bakar alternatif minyak bumi, serta untuk mengetahui proses pembuatan minyak jarak dan karakteristik fisikokimia minyak jarak. Dari hasil analisis proksimat pada biji jarak, diperoleh kandungan protein dari biji jarak sebesar 18.88% bk, kandungan lemak 46.25 %bk, kadar air 48.06%bb, kadar abu 2.62 %bk, karbohidrat (by difference) 32.25 %bk dan serat kasar 15.10 %bk. Hasil penelitian menunjukkan bahwa biji jarak potensial digunakan sebagai sumber minyak, karena kandungan minyak dari biji jarak sebesar 46%. Bungkil hasil pengepresan minyak juga masih dapat dimanfaatkan sebagai pakan ternak atau bahan pangan dengan melalui proses tertentu untuk menghilangkan racunnya, karena bungkil ini masih mengandung protein dan serat kasar yang cukup tinggi. Proses pemanasan pendahuluan terhadap biji jarak sebelum pengepresan dapat mempengaruhi rendemen dan mutu minyak jarak yang dihasilkan. Pemanasan dengan cara penggongsengan menghasilkan rendemen minyak yang tertinggi, tetapi mutu minyak yang dihasilkan rendah. Sedangkan pemanasan dengan menggunakan oven suhu 105oC selama 30 menit, menghasilkan mutu minyak yang terbaik, dibanding pemanasan dengan blansir uap air pada suhu 170o C selama 30 menit atau penggongsengan.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

4

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

KATA PENGANTAR

Puji dan syukur penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT, atas Rahmat dan hidayahNya sehingga laporan hasil penelitian yang berjudul Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif ini dapat diselesaikan. Penyediaan bahan bakar alternatif selain bahan bakar minyak saat ini merupakan hal yang semakin mendesak karena ketersediaan minyak bumi yang sudah semakin menipis dan harganya yang terus menerus meningkat. Penelitian tentang alternatif bahan pengganti bahan bakar fosil masih diperlukan dan salah satu bahan baku yang dapat digunakan adalah minyak biji jarak. Meskipun penelitian mengenai minyak biji jarak sudah banyak dilakukan, tetapi hingga saat ini aplikasinya di lapangan masih belum optimal. Melalui penelitian ini diharapkan diperoleh data-data mengenai karakteristik minyak jarak sehingga pemanfaatan dan aplikasinya sebagai bahan bakar pengganti solar dapat lebih dioptimalkan. Penulis mengucapkan banyak terima kasih kepada Badan Penelitian dan Pengembangan Pemerintah Propinsi Sumatera Utara, yang telah memberikan dana untuk terlaksananya penelitian ini, juga kepada semua pihak yang telah membantu hingga selesainya penelitian ini. Semoga hasil penelitian ini dapat bermanfaat bagi semua pihak, terutama dalam mengatasi krisis bahan bakar minyak yang saat ini tengah melanda dunia.

Medan, November 2005 Dekan Fakultas Pertanian USU

Prof.Ir.ZulkifliNasution,MSc.PhD. NIP.131 570 478

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

5

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

DAFTAR ISI

Halaman RINGKASAN ABSTRAK KATA PENGANTAR DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN I. PENDAHULUAN 1. Latar Belakang 2. Tujuan Penelitian 3. Manfaat Penelitian 4. Hipotesis II. STUDI PUSTAKA YANG SUDAH DILAKUKAN 1. Tanaman Jarak 2. Manfaat Tanaman Jarak 3. Komposisi Kimia Biji dan Minyak Jarak 4. Sifat Fisik dan Kimia Minyak jarak 5. Proses Pengolahan Minyak Biji Jarak 6. Karakteristik Umum Biodiesel III. BAHAN DAN METODE PENELITIAN 1. Tempat dan Waktu Penelitian 2. Bahan dan Alat Penelitian 3. Metodologi Penelitian 4. Metode Pengamatan IV. HASIL DAN PEMBAHASAN 1. Karakteristik Biji Jarak a. Bentuk dan Rendemen Biji Jarak b. Perbandingan Berat Kulit Biji dan Endosperm Biji Jarak i ii iii iv v 1 1 3 3 3 4 4 6 7 7 9 9 14 14 14 14 16 19 19 19 19

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

6

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

c. Komposisi Kimia Biji Jarak 2. Proses Pembuatan Minyak jarak 3. Pengaruh Metode Pemanasan Biji Terhadap Rendemen Minyak 4. Karakteristik Minyak Biji Jarak a. Bilangan Iod b. Bilangan Asam c. Berat Jenis d. Indeks Bias e. Warna V. KESIMPULAN DAN SARAN DAFTAR PUSTAKA LAMPIRAN

20 21 22 23 24 26 27 28 29 30 31 32

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

7

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

DAFTAR TABEL

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8.

Judul Komposisi Kimia Biji Jarak (Ketaren, 1986) Kandungan Asam Lemak Minyak Biji Jarak Sifat Fisik dan Kimia Minyak Jarak Perbandingan Berat Kulit Biji dan Endosperm Biji Jarak Basah Komposisi Kimia Biji Jarak Komposisi Asam Lemak Minyak Biji Jarak Pengaruh Metode Pemanasan Biji Jarak Terhadap Rendemen Minyak Karakteristik Minyak Biji Jarak Yang Dihasilkan Dari 3 (Tiga) Metode Pemanasan Pendahuluan

Halaman 7 7 8 19 20 21 22 24

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

8

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

DAFTAR GAMBAR

No. 1. 2. 3. 4. 5.

Judul Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Rendemen Minyak Biji jarak Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Bilangan Iod Minyak Biji jarak Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Bilangan Asam Minyak Biji jarak Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Berat Jenis Minyak Biji jarak Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Indeks Bias Minyak Biji jarak

Halaman 23 25 26 27 28

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

9

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

DAFTAR LAMPIRAN

No. 1. 2. 3. 4. 5. 6. 7. 8. 9.

Judul Data Pengamatan Rendemen Minyak Jarak (%) Data Pengamatan Bilangan Iod Minyak Jarak (mg Iod/g) Data Pengamatan Bilangan Asam Minyak Jarak (mg KOH/g) Data Pengamatan Berat Jenis Minyak Jarak (%) Data Pengamatan Indeks Bias Minyak Jarak (%) Gambar Tanaman dan Buah Jarak (Jatropha curcas L.) Gambar Biji Utuh dan Daging Biji Jarak Gambar Alat Hydraullic Press dan Alat Penghancur Biji Jarak Gambar Minyak Jarak

Halaman 32 33 34 35 36 37 38 39 40

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

10

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

PENDAHULUAN 1. Latar Belakang Pada saat ini bahan bakar minyak (BBM) yang ada di pasaran disintesa dari produk petrokimia yang menggunakan bahan baku berasal dari minyak bumi. Ketersediaan minyak bumi sangat terbatas dan merupakan sumber daya alam yang tidak dapat diperbaharui, sehingga harganya akan semakin meningkat. Indonesia yang saat ini dikenal sebagai salah satu negara pengekspor minyak bumi diperkirakan juga akan mengimpor bahan bakar minyak pada 20 tahun mendatang, karena produksi dalam negeri tidak dapat lagi memenuhi permintaan pasar yang meningkat cepat akibat pertumbuhan penduduk dan industri. Untuk mengatasi krisis BBM ini, pemerintah mengeluarkan kebijakan penghematan BBM yang dituangkan dalam Instruksi Presiden No. 10 tahun 2005.

Inpres ini mengatur tentang langkah-langkah yang harus dilaksanakan dalam rangka penghematan BBM. Selain upaya penghematan, maka upaya untuk mengatasi krisis BBM juga dapat dilakukan dengan mengalihkan pemanfaatan energi fosil (minyak) kepada energi yang terbarukan (renewable energy). Upaya ke arah penyediaan bahan bakar alternatif selain bahan bakar fosil terus diupayakan, antara lain dengan mengubah bentuk mesin serta menyediakan sumber energi lain selain bahan bakar fosil. Di Indonesia, Penelitian tentang alternatif pengganti bahan bakar fosil sudah lama dilakukan yaitu dengan mencari bahan baku atau sumber daya alam yang dapat diperbaharui. Indonesia merupakan Negara agraris yang kaya akan sumber daya alam, sehingga mempunyai potensi untuk menjadi pemimpin dalam energi yang terbarukan ini. Energi terbarukan yang dapat digunakan adalah etanol dan biodiesel yang bahan bakunya sangat melimpah di Indonesia. Bahan baku biodiesel atau etanol dapat berupa ketela pohon, tetes tebu, kelapa sawit atau biji jarak. Tanaman-tanaman penghasil biodiesel ini juga dapat dimanfaatkan untuk menyerap gas-gas CO2 dari udara untuk mengurangi pemanasan global sebagaimana yang telah dicantumkan dalam Kyoto Protocol. Selain itu, bahan baku lain yang dapat diolah menjadi biodiesel juga dapat berasal dari bahan

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

11

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

tidak terpakai atau limbah seperti eceng gondok, minyak bekas pakai, gas methanol dari sampah atau kotoran hewan serta limbah minyak kelapa sawit. Tanaman jarak sudah dikenal oleh masyarakat, tetapi hanya sebatas sebagai tanaman pagar atau pembatas sawah petani, karena dianggap tidak ekonomis, sedangkan daun dan buahnya hanya digunakan untuk pakan ternak. Tanaman jarak adalah salah satu tanaman yang mempunyai potensi untuk dikembangkan sebagai bahan baku biodiesel. Berdasarkan hasil Penelitian Manurung (2005), maka biji jarak dapat menghasilkan minyak yang dapat digunakan sebagai bahan bakar pengganti minyak diesel (solar) dan minyak tanah. Ekstraksi minyak dari buah jarak akan meningkatkan nilai ekonomi dari pohon jarak. Tanaman jarak dapat menghasilkan 40 ton biji per hektar dengan harga jual Rp.2000/kg. Minyak jarak dihasilkan dari daging buah biji jarak melalui proses ekstraksi dengan menggunakan mesin pengepres minyak. Berdasarkan hasil penelitian yang telah dilakukan diketahui bahwa kadar lemak kasar yang terdapat pada biji jarak adalah 47.25%, protein kasar 24.60% , serat kasar 10.12%, kadar air 5.5%, abu 4.5% dan karbohidrat 7.99%. Kandungan iodin minyak biji jarak juga cukup tinggi yaitu 105,2 mg iodine/g. Biji jarak yang mengandung minyak dengan kadar cukup tinggi ini sangat mudah diekstraksi. Dalam perhitungan matematis, untuk membangkitkan pembangkit listrik tenaga diesel berkekuatan 1 Megawatt dibutuhkan 90 hektar pohon jarak (Suara Pembaruan, 2005). Pohon jarak berasal dari Afrika Selatan, dan sudah dikenal oleh bangsa Indonesia sejak tahun 1940-an, saat penjajah Jepang menggunakan minyak jarak untuk penerangan di rumah-rumah penduduk dan sumber energi untuk menggerakkan alat-alat perang (Suara Pembaruan, 2005). Di Indonesia, biodiesel khususnya biodiesel dari minyak jarak belum dimanfaatkan sebagai bahan bakar, baik untuk transportasi maupun industri. Berdasarkan hal ini, maka Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU tertarik untuk melakukan penelitian mengenai proses pembuatan minyak jarak sebagai bahan bakar alternatif.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

12

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

2. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk : Mengetahui komposisi kimia biji jarak Mendapatkan metode ekstraksi minyak biji jarak yang terbaik yang dapat menghasilkan rendemen minyak tertinggi. Mengetahui komposisi asam lemak dari minyak biji jarak yang dihasilkan Mempelajari aplikasi dari minyak biji jarak pada mesin diesel

3. Manfaat Penelitian Dari hasil penelitian ini diharapkan dapat diperoleh data dasar tentang sifat fisik dan komposisi biji jarak, proses pembuatan minyak jarak serta karakteristik dari minyak jarak. Data dasar tersebut berguna untuk merancang dan membangun alat pengepres minyak jarak yang dapat diterapkan di tingkat pengguna yaitu petani dan pengusaha minyak jarak. Dari data karakteristik minyak jarak juga dapat diketahui arah

pemanfaatan minyak jarak, yang salah satunya adalah sebagai bahan bakar alternatif.

4. Hipotesis Penelitian - Diduga metode pemanasan yang berbeda terhadap biji jarak sebelum diekstraksi akan mempengaruhi rendemen minyak biji jarak yang dihasilkan.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

13

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

STUDI PUSTAKA YANG SUDAH DILAKUKAN

1. Tanaman Jarak Tanaman jarak (Jatropha curcas L.) dikenal sebagai jarak pagar, dan merupakan tanaman semak yang tumbuh dengan cepat hingga mencapai ketinggian 3-5 meter. Tanaman ini tahan kekeringan dan dapat tumbuh di tempat-tempat dengan curah hujan 200 mm hingga 1500 mm per tahun. Daerah penyebaran tanaman terletak antara 40o LS sampai 50o LU dengan ketinggian optimal 0-800 meter di atas permukaan laut (Hamdi, 2005). Tanaman jarak memerlukan iklim yang kering dan panas terutama pada saat berbuah. Suhu yang rendah pada saat penanaman dan pembungaan akan sangat

merugikan karena mudah terserang jamur. Tanaman jarak pagar tumbuh di daerah tropis dan subtropis, dengan suhu optimum 20 35o C. Kelembaban yang tinggi akan

mendorong perkembangan jamur sehingga akan menurunkan produktivitas. Tanaman jarak pagar tergolong tanaman hari panjang, yaitu tanaman yang memerlukan sinar matahari langsung dan terus menerus sepanjang hari. Tanaman tidak boleh terlindung dari tanaman lainnya, yang berakibat akan menghambat pertumbuhannya (Hamdi, 2005). Faktor utama yang berpengaruh terhadap tanaman adalah intensitas hujan, hari hujan perbulan dan panjang bulan basah. Intensitas hujan yang tinggi dalam bulan-bulan basah, akan mengakibatkan timbulnya serangan cendawan dan bakteri, baik di bagian atas maupun bagian dalam tanah. Pada saat berbunga dan berbuah membutuhkan bulan kering minimal 3 bulan (Hamdi, 2005). Tanaman jarak tidak memerlukan tanah subur, tetapi lebih sesuai bila struktur tanahnya ringan. Umumnya produksi maksimum dicapai pada tanaman yang tumbuh di tanah lempung berpasir dengan pH 5 6.5. Jarak tidak tahan terhadap genangan air, sehingga drainase harus dilakukan dengan baik. Tanah yang ditanami harus bebas dari naungan sehingga mendapatkan sinar matahari yang cukup (Hamdi, 2005). Jarak pagar hampir tidak memiliki hama karena sebagian besar bagian tubuhnya beracun. Tanaman ini mulai berbuah setelah berusia lima bulan dan mencapai

produktivitas penuh pada usia 5 tahun. Buahnya berbentuk ellips dengan panjang 1 inchi

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

14

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

dan memiliki 2-3 biji. Umur tanaman ini dapat mencapai 50 tahun (Suara Pembaruan, 2005). Saat ini cara bercocok tanam jarak masih dilakukan secara sederhana, dan biasanya dilakukan bersama-sama dengan tanaman palawija seperti jagung, padi gogo, kedele, kacang tanah dan ketela pohon. Penanaman jarak dilakukan dengan cara memasukkan 2-3 biji pada setiap lubang sedalam kira-kira 3 cm pada tanah yang telah digemburkan dan diratakan. Waktu tanam perlu disesuaikan dengan keadaan iklim

setempat serta jenis jarak yang akan ditanam. Penanaman sebaiknya dilakukan pada akhir musim hujan, untuk menjaga agar saat pembungaan tidak terkena hujan yang dapat mengakibatkan gugurnya bunga. Untuk mempercepat perkembangan dan pertumbuhan biji secara serentak, sebelum ditanam biji direndam selama 24 jam. Pemeliharaan

tanaman dan pemupukan dapat dilakukan pada waktu tanaman berumur 3 minggu (Ketaren, 1986). Pemupukan dapat diberikan dua kali yaitu pada saat tanam dan setelah tanaman berumur 3-4 minggu. Dipakai system hara berimbang (NPK) dosis pemakaian per hektar lahan 200 kg urea, 100 kg TSP dan 50 kg KCl. Tiap pohon memerlukan 50 gra,

campuran urea, TSP dan KCL 2:2:1 pada saat tanam dan 20 gram urea setelah 3-4 minggu. Pemupukan dilakukan dengan melubangi tanah sedalam 5-7 cm di sekitar

pohon sejauh 5-10 cm, kemudian ditutup tanah kembali. Panen buah jarak dapat dilakukan pada saat buah jarak sudah mulai tua, yang ditandai dengan 75% buah pada sebuah malai sudah mengering. Ciri-ciri buah yang sudah dapat dipanen adalah batas antar ruang biji sudah tampak jelas bergaris. Pada satu buah terdapat 3 biji. Waktu panen harus tepat sebab keterlambatan akan mengakibatkan pecahnya kulit biji dan biji akan terlempar keluar (Trubus, 2005). Panen dilakukan dengan cara memotong malai menggunakan pisau yang tajam. Buah yang masih berkulit kemudian dijemur selama 3 hari dan kulit buah akan pecah dengan sendirinya. Biji-biji yang diperoleh dijemur kembali sampai kering kemudian disimpan (Ketaren, 1986). Biji dan buah dipisahkan dengan cara ditampi kemudian biji dijemur kembali hingga kering dan siap diolah menjadi minyak jarak pagar. Hasil panen tergantung dari kondisi tanah dan pemeliharaan. Satu pohon jarak dapat menghasilkan

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

15

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

10-15 kg/tahun apabila tanaman dipelihara dan diberi pemupukan dengan baik (Hamdi, 2005).

2. Manfaat Tanaman Jarak Bagian tanaman jarak yang dapat dimanfaatkan adalah biji, akar, daun dan minyak dari bijinya. Bagian daun digunakan sebagai obat untuk penyakit koreng,

eczema, gatal (pruritus), batuk sesak dan hernia. Bagian akar digunakan untuk rematik sendi, tetanus, epilepsy, bronchitis pada anak-anak, luka terpukul, TBC kelenjar dan schizophrenia (gangguan jiwa). Bagian biji digunakan untuk mengurangi kesulitan buang air besar (konstipasi), kanker mulut rahim dan kulit (carcinoma of cervix and skin), visceroptosis/gastroptosis, kesulitan melahirkan dan retensi plasenta/ari-ari, kelumpuhan oton muka, TBC kelenjar, bisul, koreng, scabies ,infeksi jamur dan bengkak. Minyak jarak dihasilkan dari biji buah jarak dengan proses ekstraksi menggunakan mesin pengepres atau menggunakan pelarut. Crude bio oil dihasilkan

dengan cara ekstraksi menggunakan pelarut dan kemudian dilanjutkan dengan proses pirolisis, dan untuk menghasilkan modified bio oil dilanjutkan dengan proses partial cracking. Modified bio oil dapat digunakan sebagai bahan substitusi minyak tanah (Suara Pembaruan, 2005). Bahan bakar biji jarak ini dapat digunakan sebagai alternatif sumber energi yaitu sebagai pengganti bahan bakar solar, sehingga bias digunakan untuk mobil dengan mesin diesel, mesin penggilingan beras dan kapal-kapal nelayan . Minyak jarak dan turunannya digunakan dalam industri cat, varnish, lacquer, pelumas, tinta cetak, linoleum, oil cloth dan sebagai bahan baku dalam industri-industri plastic dan nilon. Dalam jumlah kecil minyak jarak dan turunannya juga digunakan untuk pembuatan kosmetik, semir dan lilin (Ketaren, 1986). Sebelum digunakan untuk berbagai keperluan, minyak jarak perlu diolah lebih dahulu. Pengolahan ini meliputi dehidrasi, oksidasi, hidrogenasi, sulfitasi, penyabunan dan sebagainya. Pengolahan tersebut mengakibatkan perubahan sifat fisiko-kimia

minyak jarak (Ketaren, 1986).

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

16

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

3. Komposisi Kimia Biji dan Minyak Jarak Biji jarak terdiri dari 75% kernel (daging biji) dan 25% kulit dengan komposisi kimia seperti pada Tabel 1. Minyak jarak mempunyai kandungan asam lemak seperti pada Tabel 2. Tabel 1. Komposisi kimia biji jarak (Ketaren, 1986) Komponen Minyak Karbohidrat Serat Abu Protein Jumlah (%) 54 13 12.5 2.5 18

Tabel 2. Kandungan asam lemak minyak biji jarak (Ketaren, 1986) Asam Lemak Asam Risinoleat Asam Oleat Asam Linoleat Asam Stearat Asam Dihidroksi Stearat Jumlah (%) 86 8.5 3.5 0.5-2.0 1-2

4. Sifat Fisik dan Kimia Minyak Jarak Minyak jarak mempunyai rasa asam dan dapat dibedakan dengan trigliserida lainnya karena bobot jenis. Kekentalan (viskositas) dan bilangan asetil serta kelarutannya dalam alkohol nilainya relatif tinggi. Minyak jarak larut dalam etil alcohol 95% pada suhu kamar serta pelarut organik yang polar, dan sedikit larut dalam golongan hidrokarbon alifatis. Nilai kelarutan dalam petroleum eter relative rendah, dan dapat dipakai untuk membedakannya dengan golongan trigliserida lainnya. Kandungan

tokoferol relatif kecil (0.05%), serta kandungan asam lemak essensial yang sangat rendah menyebabkan minyak jarak tersebut berbeda dengan minyak nabati lainnya (Ketaren, 1986). Sifat fisik dan kimia minyak jarak dapat dilihat pada Tabel 3.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

17

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Tabel 3. Sifat fisik dan kimia minyak jarak Karakteristik Viskositas (gardner-hold), 25 C Bobot Jenis 20/20o C Bilangan Asam Bilangan Penyabunan Bilangan tak Tersabun Bilangan Iod (Wijs) Warna (appearance) Warna Gardner (max) Indeks Bias Kelarutan dalam alkohol (20oC) Bilangan asetil Titik Nyala (tag close cup) Titik Nyala (cleveland open cup) Antoignition temperature Titik Api Titik Didih Putaran optik, 200 mm Koefisien Muai per o C Pour Point Tegangan Permukaan pada 20o CSumber : Bailey (!950) di dalam Ketaren (1986)o

Nilai u-v (6.3-8.8 st) 0.957 0.963 0.4 4.0 176 181 0.7 82 88 Bening Tidak lebih gelap dari 3 1,477 1,478 Jernih (tidak keruh) 145 154 230 oC 285 oC 449 oC 322 oC Dec +7, 5sD + 9,0 0,00066 -33oC 39,9 dyne/cm

Sebagai alternatif bahan bakar minyak, maka minyak biji jarak sudah memenuhi syarat ideal sebuah bahan bakar, yaitu nilai kalorinya 35,58 MJ/kg, bilangan asam 3,08 mg KOH/g, titik nyala 290oC, viskositas 50,80 cSt dan densitas 0,0181 g/cm3. Minyak jarak Jatropha curcas L berwarna kuning bening, memiliki bilangan iodine tinggi yaitu 105,2 mg yang berarti kandungan minyak tak jenuhnya sangat tinggi, terutama terdiri atas asam oleat dan linoleat yang mencapai 90% (Trubus, 2005). Minyak jarak pagar (jatropha) mempunyai ikatan rangkap sehingga viskositasnya rendah (encer), sedangkan minyak jarak ricinus (Ricinus communis), tidak memiliki ikatan rangkap dan mempunyai gugus OH sehingga minyaknya lebih kental. Pada suhu 25oC viskositas minyak jarak ricinus mencapai 600-800 cP dan pada suhu 100oC mencapai 15-20 cP, sehingga minyak jarak ricinus sesuai untuk digunakan sebagai pelumas (Trubus, 2005).

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

18

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Minyak jarak ricinus mengandung asam risinoleat yang sangat tinggi yaitu 89,5%, juga ngandung asam lemak linoleat 4,2%, asam oleat 3,0%, asam stearat 1,0%. Asam risinoleat mempunyai nilai saponifikasi 186, nilai wijs iodine 89 dan titik leleh 5,5oC (Trubus, 2005).

5. Proses Pengolahan Minyak Biji Jarak Proses pengolahan minyak biji jarak dari biji buah jarak meliputi : pengeringan buah jarak untuk mengeluarkan biji dari buah jarak, pengeringan biji jarak hingga diperoleh kadar air biji 6%, pemisahan kulit biji (cangkang) dengan daging biji yang dapat dilakukan secara manual atau menggunakan mesin pemisah biji jarak, proses pemanasan daging biji (steam) pada suhu 170oC selama 30 menit, penghancuran daging biji , pengepresan minyak dengan menggunakan mesin pengepres, dan penyaringan minyak (Trubus, 2005). Bungkil biji jarak dari hasil pengepresan minyak jarak dapat digunakan sebagai pakan ternak setelah terlebih dahulu membuang racun ricin dan kurkinnya. Kadar racun jarak yang ditanam di Indonesia belum diketahui, sedangkan jarak Riccinus communis yang dibudidayakan di negara-negara lain seperti Afrika Selatan, Israel dan Turki berkadar ricin 3,3-3,9 mg/g. Setelah proses pemanasan racun kurkin akan kehilangan daya toksiknya, sedangkan racun ricin dapat dihilangkan dengan perlakuan kimiawi, yaitu dengan menambahkan etanol dan NaOH (Trubus, 2005). Tempurung jarak juga masih dapat dimanfaatkan melalui teknologi pirolisa dan dapat digunakan sebagai bahan bakar kompor (Trubus, 2005).

6. Karakteristik Umum Biodiesel Karakteristik umum yang perlu diketahui untuk menilai kinerja bahan bakar diesel antara lain viskositas, cetane index, berat jenis, titik tuang, nilai kalor pembakaran, volatilitas, kadar residu karbon, kadar air dan sediment, indeks diesel, titik embun, kadar sulfur dan titik nyala. - Viskositas

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

19

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Viskositas adalah tahanan yang dimiliki fluida yang dialirkan dalam pipa kapiler Terhadap gaya gravitasi, biasanya dinyatakan dalam waktu yang diperlukan untuk mengalir pada jarak tertentu. Ika viskositas semakin tinggi, maka tahanan untuk mengalir akan semakin tinggi. Karakteristik ini sangat penting karena mempengaruhi kinerja

injektor pada mesin diesel. Atomisasi bahan bakar sangat bergantung pada viskositas, tekanan injeksi serta ukuran lubang injektor (Shreve, 1956). Pada umumnya, bahan bakar harus mempunyai viskositas yang relatif rendah agar dapat mudah mengalir dan teratomisasi Hal ini dikarenakan putaran mesin yang cepat membutuhkan injeksi bahan bakar yang cepat pula. Namun tetap ada batas minimal karena diperlukan sifat pelumasan yang cukup baik untuk mencegah terjadinya keausan akibat gerakan piston yang cepat (Shreve, 1956). - Angka Setana Angka setana menunjukkan kemampuan bahan bakar untuk menyala sendiri (auto ignition). Skala untuk angka setana biasanya menggunakan referensi berupa campuran antara normal setana (C16H34) dengan alpha methyl naphthalene (C10H7CH3) atau dengan heptamethylnonane (C16H34). Normal setana memiliki angka setana 100, alpha methyl naphtalene memiliki angka setana 0, dan heptamethylnonane memiliki angka setana 15. Angka setana suatu bahan bakar biasanya didefinisikan sebagai persentase volume dari normal setana dengan campurannya tersebut (Shreve, 1956). Angka setana yang tinggi menunjukkan bahwa bahan bakar dapat menyala pada temperatur yang relatif rendah, dan sebaliknya angka setana rendah menunjukkan bahan bakar baru dapat menyala pada temperatur yang relatif tinggi. Penggunaan bahan bakar mesin diesel yang mempunyai angka setana yang tinggi dapat mencegah terjadinya knocking karena begitu bahan bakar diinjeksikan ke dalam silinder pembakaran maka bahan bakar akan langsung terbakar dan tidak terakumulasi (Shreve, 1956). - Berat Jenis Berat jenis menunjukkan perbandingan berat per satuan volume, karakteristik ini berkaitan dengan nilai kalor dan daya yang dihasilkan oleh mesin diesel per satuan volume bahan bakar. Berat jenis bahan bakar diesel diukur dengan menggunakan metode

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

20

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

ASTM D287 atau ASTM D1298 dan mempunyai satuan kilogram per meter kubik (kg/m3). - Titik Tuang Titik tuang adalah titik temperatur terendah dimana mulai terbentuk kristal-kristal parafin yang dapat menyumbat saluran bahan bakar. Titik tuang ini dipengaruhi oleh derajat ketidakjenuhan (angka iodium),semakin tinggi ketidakjenuhan maka titik tuang semakin rendah. Titik tuang juga dipengaruhi oleh panjang rantai karbon, semakin panjang rantai karbon maka semakin tinggi titik tuang. Karakteristik ini ditentukan dengan menggunakan metoda ASTM D97 (Shreve, 1956).

- Nilai Kalor Pembakaran Nilai kalor pembakaran menunjukkan energi kalor yang dikandung dalam tiap satuan massa bahan bakar. Nilai kalor dapat diukur dengan bomb calorimeter kemudian dimasukkan dalam rumus : 8100C + 3400 (H-O/8) Nilai Kalor = 100 Nilai kalor H, C, dan O dinyatakan dalam persentase berat setiap unsur yang terkandung dalam satu kilogram bahan bakar (Shreve, 1956). kkal/kg

- Volatilitas Volatilitas adalah sifat kecenderungan bahan bakar untuk berubah fasa menjadi fasa uap. Tekanan uap yang tinggi dan titik didih yang rendah menandakan tingginya volatilitas (Shreve, 1956).

- Kadar Residu Karbon Kadar residu karbon menunjukkan kadar fraksi hidrokarbon yang mempunyai titik didih lebih tinggi dari range bahan bakar . Adanya fraksi hidrokarbon ini

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

21

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

menyebabkan menumpuknya residu karbon dalam ruang pembakaran yang dapat mengurangi kinerja mesin. Pada temperatur tinggi deposit karbon ini dapat membara, sehingga menaikkan temperatur silinder pembakaran (Shreve, 1956).

- Kadar Air dan Sedimen Pada negara yang mempunyai musim dingin kandungan air yang terkandung dalam bahan bakar dapat membentuk kristal yang dapat menyumbat aliran bahan bakar. Selain itu, keberadaan air dapat menyebabkan korosi dan pertumbuhan mikroorganisme yang juga dapat menyumbat aliran bahan bakar. Sedimen dapat menyebabkan penyumbatan juga dan kerusakan mesin (Shreve, 1956). - Indeks Diesel Indeks diesel adalah suatu parameter mutu penyalaan pada bahan bakar mesin diesel selain angka setana. Mutu penyalaan dari bahan bakar diesel dapat diartikan sebagai waktu yang diperlukan untuk bahan bakar agar dapat menyala di ruang pembakaran dan diukur setelah penyalaan terjadi. cara menentukkan indeks diesel dari suatu bahan bakar mesin diesel dapat dihitung dengan menggunakan rumus di bawah ini : Titik Anilin (oF) x API Gravity Indeks Diesel = 100 Dari rumus di atas dapat diketahui bahwa nilai indeks diesel dipengaruhi oleh titik anilin dan berat jenisnya (Shreve, 1956). - Titik Embun Titik embun adalah suhu dimana mulai terlihatnya cahaya yang berwarna suram relatif terhadap cahaya sekitarnya pada permukaan minyak diesel dalam proses pendinginan. Karakteristik ini ditentukan dengan menggunakan metoda ASTM D97. - Kadar Sulfur

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

22

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Kadar sulfur dalam bahan bakar diesel dari hasil penyulingan pertama (straightrun) sangat bergantung pada asal minyak mentah yang akan diolah. Pada umumnya, kadar sulfur dalam bahan bakar diesel adalah 50-60% dari kandungan dalam minyak mentahnya. Kandungan sulfur yang berlebihan dalam bahan bakar diesel dapat menyebabkan terjadinya keausan pada bagian-bagian mesin. Hal ini terjadi karena adanya partikel-partikel padat yang terbentuk ketika terjadi pembakaran dan dapat juga disebabkan karena keberadaan oksida belerang seperti SO2 dan SO3. Karakteristik ini ditentukan dengan menggunakan metode ASTM D1551 (Shreve, 1956). - Titik nyala ( flash point) Titik nyala adalah titik temperatur terendah dimana bahan bakar dapat menyala. Hal ini berkaitan dengan keamanan dalam penyimpanan dan penanganan bahan bakar (Shreve, 1956).

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

23

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

BAHAN DAN METODE

1. Tempat dan Waktu Penelitian Penelitian dilakukan selama 3 (tiga) bulan dari bulan Juli hingga September 2005, dan dilaksanakan di laboratorium Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan.

2. Bahan dan Alat Penelitian Bahan yang digunakan dalam penelitian ini adalah biji jarak yang berasal dari tanaman jarak pagar (Jatropha curcas L) yang sudah tua yang diperoleh dari petani serta dari hasil tanaman jarak yang ditanam di areal Fakultas Pertanian USU. Biji jarak yang digunakan adalah biji jarak yang sudah tua yang ditandai dengan kulit buah yang sudah mengering dan batas antar ruang biji di dalam buah sudar terlihat jelas bergaris. Bahan lainnya adalah bahan-bahan kimia untuk analisa kadar lemak, kadar protein, serta analisa karakteristik minyak biji jarak yaitu bilangan iod dan bilangan asam. Alat-alat yang digunakan dalam Penelitian ini terdiri dari mesin pengupas biji jarak, dan mesin pengepres minyak jarak yaitu hydraulic press serta alat-alat gelas untuk analisa kimia minyak jarak yang dihasilkan.

3. Metodologi Penelitian Penelitian ini dilakukan dalam 2 (dua) tahap, yaitu : Tahap I : Penentuan

Komposisi Kimia Biji Jarak, Tahap II : Pengaruh Metode Ekstraksi Terhadap Mutu Minyak Jarak. Tahap I : Penentuan Komposisi Kimia Biji Jarak Penelitian ini bertujuan untuk mengetahui komposisi kimia dari biji jarak. Penelitian dilakukan dengan cara mengamati biji jarak yaitu : berat biji rata-rata, berat cangkang dan berat daging bijinya, kemudian dilakukan analisa proksimat terhadap kadar air (metode oven, AOAC, 1995), kadar lemak (metode soxhlet), kadar protein (Kjeldahl),

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

24

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

kadar abu dan karbohidrat (by difference), juga dilakukan analisa serat kasar dari biji jarak.

Tahap II : Pengaruh Metode Pemanasan Daging Buah Biji Jarak Terhadap Rendemen Minyak Penelitian tahap II ini bertujuan untuk mengetahui pengaruh metode pemanasan biji jarak sebelum diektraksi terhadap rendemen minyak jarak yang dihasilkan. Penelitian ini dilakukan dengan menggunakan rancangan acak lengkap dengan 3 perlakuan pemanasan sebelum diekstraksi yaitu dengan cara blansir menggunakan uap air panas selama 30 menit pada suhu 170o C, pemanasan dengan menggunakan oven suhu 105o C dan pemanasan dengan cara penggongsengan biji. Percobaan dilakukan dalam 3 ulangan, dan proses ekstraksi minyak jarak dilakukan sebagai berikut : Buah hasil panen dijemur di bawah sinar matahari selama 3 hari, hingga kadar airnya mencapai 6%. Kemudian dikumpukan dalam satu wadah. Dilakukan pemisahan daging buah dengan cangkang (tempurung) dengan menggunakan mesin pengupas biji jarak. Daging buah dipanaskan sesuai dengan perlakuan Daging buah dihancurkan dengan blender Bubur buah yang dihasilkan dipress dengan mesin pengepress Minyak yang dihasilkan ditampung dan kemudian disaring Dihitung rendemen minyak yang dihasilkan

Berat minyak jarak yang dihasilkan Rendemen = Berat Biji jarak yang digunakan Metode pemanasan yang menghasilkan rendemen minyak yang terbanyak dipilih sebagai metode pemanasan yang terbaik. Minyak jarak yang dihasilkan juga dianalisis karakteristiknya yang meliputi bilangan iod, bilangan asam, BJdan indeks bias (Apriyantono et al, 1989). x 100%

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

25

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

4. Metode Pengamatan Karakteristik Minyak Jarak a. Bilangan Iod (Metode Wijs, Apriyantono et al, 1989). - Sampel minyak ditimbang 0.5 g di dalam Erlenmeyer bertutup, kemudian dipanaskan. - Ditambahkan 15 ml kloroform untuk melarutkan sample minyak. - Ditambahkan 25 ml pereaksi Wijs, ditempatkan di ruang gelap selama 30 menit sambil sekali-sekali dikocok. - Ditambahkan 20 ml larutan KI 15%, dikocok merata. Erlenmeyer dan tutupnya dicuci dengan 100 ml aquades yang baru dan dingin, dan cucian dimasukkan ke dalam larutan. - Dititrasi dengan Na2S2O3 0.1 N dengan pengocokan yang konstan. Digunakan pati 1% sebagai indikator. - Blanko dibuat seperti pada penetapan sample, dimana minyak diganti dengan kloroform. - Bilangan iod dihitung dengan menggunakan perhitungan berikut :

(titer blanko titer sample) x N Na2S2O3 x 12.69 Bilangan iod = Berat sample (gram) b. Bilangan Asam (Apriyantono, 1989). Bilangan asam dinyatakan sebagai jumlah milligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam lemak bebas yang terdapat dalam 1 gram minyak atau lemak. Cara penentuan bilangan asam adalah sebagai berikut : - 20 g minyak ditimbang dalam Erlenmeyer 250 ml - Ditambahkan 50 ml alkohol 95% netral, dipanaskan hingga mendidih ( 10 menit) dalam penangas air sambil diaduk. - Larutan ini kemudian dititrasi dengan KOH 0.1 N, menggunakan indicator fenolftalein sampai terbentuk warna merah jambu yang persisten selama 10 detik. - Bilangan asam dihitung dengan perhitungan berikut : ml KOH x N KOH x 56.1 Bilangan asam =

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

26

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Berat sample Ml KOH x N KOH x M Kadar asam = 10 G G = berat sample M = berat molekul asam lemak yang dominant dalam minyak. c. Berat Jenis (Apriyantono et al, 1989) Berat jenis (BJ) adalah perbandingan berat dari volume sample minyak dengan berat air yang volumenya sama pada suhu tertentu (25o C). Cara penentuan berat jenis adalah sebagai berikut : - Pikonometer dibersihkan dan ditimbang - Kemudian piknometer diisi dengan aquades bersuhu 20-30o C. Pengisian dilakukan sampai air dalam botol meluap dan tidak ada gelembung udara di dalamnya. - Setelah ditutup, botol direndam dalam bak air yang bersuhu 25o C dengan toleransi 0.2oC selama 30 menit. - Botol diangkat dari bak dan dikeringkan dengan kertas pengisap. - Ditimbang berat botol dengan isinya. - Contoh minyak jarak disaring dengan kertas saring untuk membuang benda asing dan kandungan air. Selanjutnya contoh minyak diperlakukan sama seperti langkah di atas. - Berat jenis minyak dihitung sebagai berikut :

Berat botol dan minyak berat botol BJ pada suhu 25/25o C = Berat air pada suhu 25o C

d. Indeks Bias (Apriyantono et al, 1989) Indeks bias didefenisikan sebagai Perbandingan dari kecepatan cahaya di udara dengan kecepatan cahaya dalam medium tertentu. Pengujian indeks bias dapat digunakan untuk menentukan kemurnian minyak dan dapat menentukan dengan cepat terjadinya hidrogenasi katalitis. Cara penentuannya adalah sebagai berikut :

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

27

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

- Beberapa tetes minyak diteteskan pada prisma refraktometer Abbe, yang sudah distabilkan pada suhu tertentu. - Dibiarkan selama 1-2 menit untuk mencapai suhu refraktometer. - Dilakukan pembacaan indeks bias. - Indeks bias dikoreksi untuk suhu standar dengan menggunakan rumus berikut : R = R K (T-T) R = Indeks bias pada suhu standar R = Indeks bias pada suhu pembacaan T = suhu standar T = suhu pembacaan K = 0.000385

e. Warna Warna minyak jarak ditentukan secara visual (subjektif) yaitu dengan cara mengamati warna dari minyak jarak yang dihasilkan.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

28

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

HASIL DAN PEMBAHASAN

1. Karakteristik Biji Jarak Dalam penelitian ini dilakukan pengamatan terhadap biji jarak yang meliputi rendemen biji, bentuk biji, perbandingan berat kulit biji dan endosperm (daging) biji serta komposisi kimia biji jarak. a. Bentuk dan Rendemen Biji Jarak Buah jarak berbentuk bulat lonjong dengan ukuran 3-3.5 cm panjang dan diameter sekitar 2.5 cm. Buah jarak yang dapat dimanfaatkan bijinya sebagai sumber minyak adalah buah jarak yang sudah tua, dengan ciri-ciri batas antara ruang biji sudah tampak jelas bergaris. Pada satu buah terdapat 3 (tiga) biji. Biji jarak pagar berwarna hitam dan berbentuk lonjong. Panjang biji berkisar antara 1.5 2.0 cm sedangkan diameternya 1 cm. Dari hasil pengamatan terhadap buah jarak yang baru dipanen, sebanyak 1 kg buah jarak akan menghasilkan 213 gram biji jarak yang masih mengandung air sebesar 48%. Hal ini berarti rendemen biji jarak dalam keadaan basah adalah 21.3% dan bagian terbesar dari buah jarak adalah daging buah yaitu 78.7%. Dalam pengolahan biji jarak menjadi minyak, maka biji jarak dikeringkan hingga kadar air mencapai 6%, sehingga dari 1 kg buah jarak basah akan diperoleh biji karet yang sudah kering sebanyak 117.4 g atau 11.74%.

b. Perbandingan Berat Kulit Biji dan Endosperm Biji Jarak Perbandingan antara berat kulit biji jarak dan endosperm (daging) biji jarak pada saat basah dapat dilihat pada Tabel 4. Tabel 4. Perbandingan berat kulit biji dan endosperm biji jarak basah. Bagian Biji Kulit Biji Endosperm Biji Berat (g) 0.3 0.7 Persentase 30 70

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

29

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Dari Tabel 4 diketahui perbandingan kulit dan endosperm biji jarak adalah 30% kulit dan 70% daging (endosperm).

c. Komposisi Kimia Biji Jarak

Penentuan komposisi kimia biji jarak dilakukan dengan cara analisa proksimat biji yang hasilnya disajikan pada Tabel 5. Tabel 5. Komposisi kimia biji jarak Analisa Lemak (% basis kering) Protein (% basis kering) Abu (% basis kering) Karbohidrat (basis kering) Air (basis basah) Serat Kasar (basis kering) Komposisi 46.25 18.88 2.62 32.25 48.06 15.1

Dari Tabel 5 dapat dilihat bahwa kadar lemak biji jarak mencapai 46%, sehingga biji jarak sangat potensial digunakan sebagai sumber lemak/minyak. Selain itu biji jarak juga mengandung protein dan serat yang cukup tinggi. Pada proses pengolahan minyak biji jarak, protein dan serat ini masih tetap terdapat pada bungkil/ampasnya. Tetapi bungkil ini juga masih mengandung racun yaitu ricin dan kurkin. Racun kurkin dapat hilang pada proses pemanasan , sedang ricin dihilangkan dengan proses kimiawi, yaitu dengan menambahkan etanol dan natrium hidroksida (Trubus, 2005). Sehingga

bungkil/ampas dari proses pembuatan minyak jarak cukup potensial untuk digunakan baik sebagai pakan ternak maupun bahan pangan. Pada penelitian ini komposisi asam lemak dari minyak jarak belum dilakukan. Berdasarkan hasil analisa dari Gubitz et al., (1998), maka komposisi asam lemak dari lemak biji jarak dapat dilihat pada Tabel 6. Asam lemak yang dominan terdapat pada minyak jarak adalah asam oleat dan linoleat yang merupakan asam lemak tidak jenuh. Asam oleat memiliki satu ikatan rangkap, sedangkan asam linoleat memiliki dua ikatan rangkap. Tingginya asam lemak tidak jenuh pada minyak jarak ini menyebabkan minyak

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

30

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

jarak berbentuk cair pada suhu ruang. Asam oleat dan linoleat memiliki titik cair yang rendah, yaitu 14oC untuk oleat dan 11oC untuk asam linoleat (Ketaren, 1986). Tabel 6. Komposisi asam lemak minyak biji jarak *) Asam Lemak Asam Miristat Asam Palmitat Asam Stearat Asam Arakidat Asam Behenat Asam Palmitoleat Asam Oleat Asam Linoleat Asam Linolenat *) Sumber : Gubitz et al., (1998) Komposisi (%) 0.0 0.1 14.1 15.3 3.7 9.8 0.0 0.3 0.0 0.2 0.0 1.3 34.3 45.8 29.0 44.2 0.0 0.3

2. Proses Pembuatan Minyak Biji Jarak Minyak jarak dapat diperoleh dari biji jarak yang sudah tua dan diproses dengan cara pengepresan. Pada penelitian ini biji jarak yang digunakan adalah biji jarak pagar dari buah yang sudah cukup tua, yang ditandai dengan kulit buah yang sudah menguning. Buah yang masih berkulit ini kemudian dijemur selama 3 hari hingga kering dan kulitnya menjadi pecah dengan sendirinya. Untuk memisahkan bagian biji dengan kulit buah dilakukan dengan menggunakan alat pemisah biji. Dengan alat ini, persentase biji utuh yang diperoleh sekitar 48% dan biji pecah 3%. Biji yang sudah dipisahkan dari cangkangnya kemudian diberi pemanasan pendahuluan, yaitu berupa pemanasan dengan uap pada suhu 170oC selama 30 menit, pemanasan dengan oven pada suhu 105o C selama 30 menit serta pemanasan dengan penggongsengan biji sehingga biji cukup panas untuk dilakukan pengepresan. Pemanasan merupakan salah satu tahap dalam proses pengolahan minyak, yang bertujuan untuk menyatukan dan mengumpulkan butir-butir minyak sehingga

memungkinkan minyak dapat mengalir keluar dari daging biji dengan mudah serta dapat mengurangi afinitas minyak pada permukaan biji sehingga pekerjaan pemerasan menjadi lebih efisien (Ketaren, 1986). Selain itu, pemanasan juga dimaksudkan untuk

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

31

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

menonaktifkan enzim-enzim, sterilisasi pendahuluan, menguapkan air hingga kadar air tertentu, meningkatkan keenceran minyak, menggumpalkan beberapa protein sehingga memudahkan pemisahan lebih lanjut dan mengendapkan beberapa pospatida yang tidak dikehendaki (Makfoeld, 1982). Pengepresan biji jarak dalam penelitian ini dengan menggunakan alat pengepres hidraulik. Tujuan pengepresan adalah untuk mengeluarkan minyak yang ada di dalam daging biji. Dari hasil pengempaan ini dihasilkan minyak jarak sekitar 28-40% dan bungkil yang masih mengandung minyak dengan kadar 10-20 % tergantung metode pemanasan pendahuluan yang dilakukan, lama dan cara pengempaan. Pada pengempaan hidraulik, daging biji yang telah dipanaskan dimasukkan ke dalam kain saring, kemudian dikempa pada tekanan 110 kg/cm2 selama 15 menit sampai semua minyak keluar dan ditampung. 3. Pengaruh Metode Pemanasan Biji Jarak Terhadap Rendemen Minyak Dalam proses ekstraksi minyak, maka tingkat rendemen minyak yang dihasilkan akan menentukan efisiensi dari proses ekstraksi. Dalam penelitian ini, sebelum esktraksi minyak jarak dengan pengempa hidraulik, maka dilakukan pemanasan pendahuluan yang bertujuan untuk mengeluarkan minyak dari sel-sel dan jaringan sehingga proses ekstraksi menjadi lebih sempurna. Metode pemanasan biji jarak sebelum diektraksi ternyata dapat mempengaruhi rendemen minyak yang dihasilkan seperti terlihat pada Tabel 7 dan data hasil pengamatan disajikan pada Lampiran 1. Pada penelitian ini digunakan 3 (tiga) perlakuan pemanasan, yaitu cara blansir menggunakan uap panas selama 30 menit pada suhu 170oC (P1), pemanasan dengan menggunakan oven pada suhu 105oC (P2) dan pemanasan dengan cara penggongsengan (P3). Berdasarkan Tabel 7 dan Gambar 1 , maka rendemen minyak yang tertinggi diperoleh pada perlakuan pemanasan dengan cara penggongsengan. Hal ini disebabkan karena dengan penggongsengan kadar air dipermukaan biji jarak menjadi rendah, dan suhu permukaan biji jarak menjadi lebih tinggi dibanding pemanasan dengan oven. Pemanasan dengan uap menggunakan suhu yang paling tinggi yaitu 170oC, tetapi pada

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

32

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

penelitian ini sumber uap yang digunakan adalah uap dari air panas, sehingga justru dapat meningkatkan kadar air dari biji jarak, hal ini akan menyulitkan proses pengeluaran minyak dari biji. Semakin tinggi suhu pemanasan, maka semakin mudah minyak keluar dari bahan karena pemanasan dapat mengakibatkan minyak menjadi encer. Tabel 7. Pengaruh metode pemanasan biji jarak terhadap rendemen minyak Metode Pemanasan Blansir uap panas (P1) Pemanasan dengan Oven (P2) Penggongsengan (P3)pada taraf 5%.

Rendemen Minyak 22.23a 24.51b 27.95c

Keterangan : Angka yang diikuti dengan huruf yang sama tidak berbeda nyata menurut uji wilayah berganda Duncan

Rendemen minyak jarak yang dihasilkan dalam penelitian ini masih cukup rendah yaitu berkisar antara 22-27%, sedangkan kadar minyak yang terdapat dalam biji jarak yang digunakan adalah sebesar 46%. Hal ini menunjukkan bahwa pada bungkil biji jarak masih terdapat minyak sebesar 19-24%. Rendahnya rendemen minyak jarak yang

dihasilkan, disebabkan karena alat pengepres biji jarak yang digunakan masih sangat sederhana yaitu berupa hydraulic press. Untuk dapat mengeluarkan minyak dari biji jarak secara maksimum maka alat pengepres yang digunakan hendaknya berupa screw press ataupun alat pengepress yang menggunakan motor sebagai penggerak.

4. Karakteristik Minyak Biji Jarak Karakteristik minyak biji jarak yang diamati dalam penelitian ini adalah bilangan iod, bilangan asam, berat jenis, turbidity point dan indeks bias. Minyak biji jarak yang diamati adalah minyak biji jarak hasil pengepresan dengan menggunakan alat pengepres hidraulik (hydraulic press), dan dengan menggunakan 3 (tiga) metode pemanasan pendahuluan. Data hasil pengamatan disajikan pada Lampiran 2, 3, 4 dan 5, sedangkan rekapitulasinya dapat dilihat pada Tabel 8.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

33

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Rendemen

30 28 24.51 26 22.23 24 22 20 P1 P2 P3 Metode Pemanasan

27.95

Gambar 1. Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Rendemen dari Minyak Biji Jarak (P1 = Pemanasan dengan blansir uap suhu 170oC selama 30 menit, P2 = Pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = Pemanasan dengan Penggongsengan) Tabel 8. Karakteristik minyak biji jarak yang dihasilkan dari 3 (tiga) metode pemanasan pendahuluan. Metode Pemanasan P1 P2 P3 Bilangan Iod (mg iodin/g) 90.90b 92.85c 88.25a Bilangan Asam (mg KOH/g) 4.79a 3.79a 5.34a Berat Jenis (g/cm3, 25oC) 0.954a 0.921b 0.962a Indeks Bias 1.51a 1.49a 1.48a Warna

Bening keputihan Bening Bening kecoklatan

Keterangan : P1 = pemanasan dengan cara blansir dengan uap air selama 30 menit suhu 170 oC, P2 = pemanasan dengan oven suhu 105oC, P3 = pemanasan dengan penggongsengan.Angka yang diikuti dengan huruf yang sama pada kolom yang sama tidak berbeda nyata menurut uji wilayah berganda Duncan pada taraf 5%

a. Bilangan Iod Bilangan iod didefenisikan sebagai jumlah garam iodin yang diserap oleh 100 g minyak. Nilai yang diperoleh menunjukkan derajat ketidak jenuhan minyak. Pada

penelitian ini, metode penentuan bilangan iod dilakukan dengan metode Wijs. Prinsip

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

34

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

dasar dari metode ini adalah gliserida tak jenuh mempunyai kemampuan mengabsorbsi sejumlah iod, khususnya apabila dibantu dengan suatu carrier seperti iodine klorida, membentuk suatu senyawa jenuh. Jumlah iod yang diabsorbsi menunjukkan ketidak jenuhan minyak. Ke dalam sejumlah sample minyak ditambahkan iod berlebih, dam kelebihan iod dititrasi dengan Na-tiosulfat sehingga iod yang diabsorbsi oleh minyak dapat diketahui jumlahnya (Apriyantono et al., 1989). Analisis sidik ragam untuk bilangan iod (Lampiran 2) dan nilai rataan bilangan iod (Tabel 8) menunjukkan bahwa metode pemanasan berpengaruh sangat nyata terhadap bilangan iod minyak jarak. Berdasarkan Tabel 8 dan Gambar 1, terlihat bahwa bilangan iod yang paling tinggi terdapat pada minyak jarak yang dihasilkan melalui pemanasan pendahuluan dengan cara pengovenan pada suhu 105oC. Hal ini menunjukkan bahwa pemanasan dengan oven pada suhu 105oC, tidak menyebabkan putusnya ikatan rangkap yang terdapat pada rantai atom C dari asam lemak tidak jenuhnya. Pemutusan ikatan rangkap pada minyak dapat disebabkan oleh proses hidrogenasi atau terjadinya oksidasi pada minyak. Proses hidrogenasi pada minyak bertujuan untuk menstabilkan minyak sehingga masa simpannya lebih panjang. Proses oksidasi pada minyak terjadi karena aksi oksigen dari udara terhadap minyak. Dalam bahan yang mengandung minyak/lemak, konstituen yang paling mudah mengalami oksidasi adalah asam lemak tidak jenuh (Ketaren, 1986). Pada proses pemanasan pendahuluan dengan penggongsengan, maka terjadinya reaksi oksidasi minyak yang terdapat pada biji jarak lebih mudah terjadi, karena penggongsengan dilakukan pada udara yang terbuka serta suhu yang relatif lebih tinggi. Semakin tinggi suhu pemanasan maka terjadinya oksidasi minyak akan semakin cepat. Selain itu oksidasi juga akan dipercepat oleh adanya radiasi misalnya oleh panas atau cahaya, adanya katalis atau bahan pengoksidasi seperti peroksida, perasid, ozon, asam nitrat dan beberapa senyawa organic nitro dan aldehid aromatik (Ketaren, 1986).

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

35

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

92.85 Bilangan 94 Iod (mg iodin/g) 92 90 88 86 84 P1 P2 P3 Metode Pemanasan 90.9

88.25

Gambar 2. Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Bilangan Iod dari Minyak Biji Jarak (P1 = Pemanasan dengan blansir uap suhu 170oC selama 30 menit, P2 = Pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = Pemanasan dengan Penggongsengan) b. Bilangan Asam Bilangan asam adalah ukuran dari jumlah asam lemak bebas dan dihitung berdasarkan berat molekul asam lemak atau campuran asam lemak. Metode pemanasan pendahuluan terhadap biji jarak, tidak memberikan pengaruh yang nyata terhadap bilangan asam dari minyak jarak yang dihasilkan. Tetapi nilai bilangan asam yang dihasilkan dalam penelitian ini masih cukup tinggi seperti terlihat pada Lampiran 3 dan Tabel 8. Bilangan asam yang paling tinggi terdapat pada pemanasan pendahuluan

dengan cara blansir (P1), dan yang terendah pada pemanasan dengan oven (P2) seperti terlihat pada Gambar 3. Tingginya bilangan asam pada minyak hasil proses pemanasan dengan blansir (P1) dan pemanasan dengan penggongsengan (P2) menunjukkan minyak tersebut sudah mengalami kerusakan dimana trigliserida minyak sudah terdegradasi membentuk asam lemak bebas.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

36

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

4.79 Bilangan Bilangan 5 Asam Asam (mg 40 KOH/g) KOH/g)35

38.48

39.95

5.34

3.7927.95

430

3 2520

2

P1

P2

P3

P1 MetodeP2 Pemanasan P3 Metode Pemanasan

Gambar 3. Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Bilangan Asam dari Minyak Biji Jarak (P1 = Pemanasan dengan blansir uap suhu 170oC selama 30 menit, P2 = Pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = Pemanasan dengan Penggongsengan) c. Berat Jenis Berat jenis adalah perbandingan berat dari suatu volume contoh pada suhu 25oC dengan berat air pada volume dan suhu yang sama, dan dapat digunakan untuk minyak dalam bentuk cair. Pada penelitian ini berat jenis diukur dengan menggunakan alat piknometer, sedangkan data hasil pengukuran disajikan pada Lampiran 4 dan Tabel 8. Dari Tabel 8 terlihat bahwa berat jenis minyak jarak dipengaruhi oleh metode pemanasan pendahuluan terhadap biji jarak. Semakin tinggi suhu pemanasan maka berat jenis akan semakin besar, karena minyak yang dihasilkan semakin kental. Hal ini dapat dilihat dari Gambar 4, dimana minyak dari hasil pemanasan dengan pemanggangan mempunyai berat jenis sebesar 0.962 sedangkan pemanasan dengan blansir (P1) dan pemanasan dengan oven (P2) minyak yang dihasilkannya mempunyai berat jenis berturutturut sebesar 0.954 dan 0.921.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

37

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

0.954 Berat Jenis 1 0.8 0.6 0.4 0.2 0 P1

0.921

0.962

P2

P3

Metode Pemanasan

Gambar 4. Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Berat Jenis dari Minyak Biji Jarak (P1 = Pemanasan dengan blansir uap suhu 170oC selama 30 menit, P2 = Pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = Pemanasan dengan Penggongsengan)

d. Indeks Bias Berdasarkan hasil pengamatan pada Lampiran 5 dan Tabel 8, maka metode pemanasan pendahuluan tidak mempengaruhi indeks bias dari minyak yang dihasilkan (P>0.05). Tetapi ada kecenderungan indeks bias menurun dengan meningkatnya suhu pemanasan (Gambar 5). Indeks bias minyak yang tertinggi diperoleh pada pemanasan dengan oven (P2) yaitu sebesar 1.505, dan indeks bias yang terendah pada pemanasan dengan penggongsengan (P3) sebesar 1.475, sedangkan pada pemanasan dengan blansir (P1) indeks biasnya sebesar 1.485. Hal ini disebabkan,pada pemanasan dengan penggongsengan suhu yang digunakan terlalu tinggi, sehingga minyak mengalami oksidasi yang mengakibatkan putusnya ikatan rangkap pada molekul lemak. Hilangnya ikatan rangkap menyebabkan minyak menjadi jenuh dan ini akan menurunkan nilai indeks bias dari minyak.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

38

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

1.49 Indeks Bias 1.6

1.51

1.48

1.2 0.8

0.4 0 P1 P2 P3 Metode Pemanasan

Gambar 5. Pengaruh Metode Pemanasan Terhadap Indeks Bias dari Minyak Biji Jarak (P1 = Pemanasan dengan blansir uap suhu 170oC selama 30 menit, P2 = Pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = Pemanasan dengan Penggongsengan) Indeks bias dari suatu zat adalah perbandingan dari sinus sinar jatuh dan sinus sudut sinar pantul dari cahaya yang melalui suatu zat. Refraksi atau pembiasan ini disebabkan adanya interaksi antara gaya elektrostatik dan gaya elektromagnetik dari atom-atom di dalam molekul cairan. Pengujian indeks bias dapat digunakan untuk

menentukan kemurnian minyak dan dapat menentukan dengan cepat terjadinya hidrogenasi. Semakin panjang rantai karbon dan semakin banyak ikatan rangkap maka indeks bias akan semakin besar. Indeks bias juga dipengaruhi oleh faktor-faktor seperti kadar asam lemak bebas, proses oksidasi dan suhu (Ketaren, 1986).

e. Warna Warna dari minyak jarak pada penelitian ini ditentukan secara visual (subjektif). Zat warna dalam minyak terdiri dari 2 (dua) golongan, yaitu zat warna alamiah dan zat warna hasil degradasi zat warna alamiah. Minyak jarak yang dihasilkan dari penelitian ini berwarna bening untuk perlakuan pemanasan dengan blansir (P1), berwarna bening untuk perlakuan pemanasan dengan oven (P2) dan berwarna bening kecoklatan untuk perlakuan pemanasan dengan penggongsengan (P3), seperti terlihat pada Tabel 8.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

39

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Terbentuknya warna yang gelap pada minyak disebabkan oleh proses oksidasi, suhu pemanasan yang terlalu tinggi pada saat pengepresan, serta adanya logam seperti Fe, Cu dan Mn (Ketaren, 1986). Berdasarkan hasil penelitian secara keseluruhan, maka metode pemanasan pendahuluan dengan oven (P2) merupakan metode pemanasan yang dapat menghasilkan minyak jarak dengan mutu yang baik, walaupun rendemen yang dihasilkannya lebih rendah daripada pemanasan dengan penggongsengan.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

40

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

KESIMPULAN DAN SARAN A. Kesimpulan Berdasarkan hasil penelitian ini dapat ditarik kesimpulan sebagai berikut : 1. Biji jarak mengandung kadar lemak yang cukup tinggi yaitu sekitar 47% sehingga biji jarak sangat potensial digunakan sebagai sumber minyak, 2. Minyak biji jarak mengandung ikatan rangkap sehingga minyak ini berbentuk cair pada suhu ruang dan mempunyai titik cair yang rendah. 3. Proses pembuatan minyak jarak dapat dilakukan dengan metode yang sederhana, yaitu dengan pengepresan dengan alat hydraulic press. 4. Metode pemanasan pendahuluan pada biji jarak sebelum diekstraksi dapat mempengaruhi rendemen dan mutu minyak jarak yang dihasilkan. Pemanasan dengan menggunakan oven pada suhu 105oC selama 30 menit memberikan rendemen minyak sebesar 24.51% dengan mutu yang terbaik, yaitu bilangan iod 92.85 mg iod/g, bilangan asam 3.21 mg KOH/g, berat jenis 0.921, indeks bias 1.505 dan warna minyak bening. Rendemen minyak yang tertinggi diperoleh pada tetapi mutu

pemanasan dengan cara penggongsengan yaitu sebesar 27.95%, minyak yang dihasilkan dengan cara ini rendah. 5.

Minyak jarak sangat potensial dikembangkan sebagai bahan bakar alternatif pengganti solar.

B. Saran Dari hasil penelitian yang diperoleh, maka disarankan : 1. Hendaknya dicara metode pengepresan lainnya, yang dapat memaksimalkan rendemen minyak, misalnya dengan cara screw press. 2. Perlu dicari alat pengepres dengan teknologi tepat guna sehingga dapat diterapkan pada petani atau skala rumah tangga. 3. Perlu penelitian lebih lanjut mengenai aplikasi minyak jarak sebagai bahan bakar alternatif, pada mesin-mesin yang menggunakan solar seperti mesin diesel atau kenderaan berbahan bakar solar lainnya.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

41

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

DAFTAR PUSTAKA

American Standard Technical Material ASTM PS 121-99. 2000. Provisional specification for biodiesel fuel (B100) blend stock for distillate fuels. American Society for Testing and Materials. United States. AOAC. 1985. Official Method of Analysis of the Association of Official Analylitical Chemists, Association of Official Analytical Chemists, Washington, D.C. Apriyantono, A., D.Fardiaz, N.L.Puspitasari, Sedarnawati, S.Budiyanto, 1989. Petunjuk Laboratorium Analisis Pangan. IPB Press. Gubitz, G.M., M.Mittelbach, M.Trabi. 1999. Exploitation of the tropical seed plant Jatropha curcas L., Bioresource Technology (67). Ketaren, S. 1986. Pengantar teknologi minyak dan lemak angan. UI Press, Jakarta. Makfoeld, D. 1982. Deskripsi Pengolahan Hasil Nabati. Agritech, Yogyakarta. Shreve, R.N. 1956. Chemical engineering series, The chemical process industries. 2nd eds. New York, Toronto, London. Suara Pembaruan, 2005. Dikembangkan BBM Alternatif dari Minyak Jarak. Rabu, 18 Mei 2005, Hal. 6 Kolom 1-2. Trubus, 2005. Bahan Bakar Kenderaan Masa Depan. Juni 2005.

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

42

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 1. Data Pengamatan Rendemen Minyak Jarak (%) Ulangan Total Rataan 1 2 P1 22.01 22.45 44.46 22.23 P2 24.45 24.57 49.02 24.51 P3 27.96 27.94 55.90 27.95 Total 74.42 74.96 149.38 Rataan 24.81 24.99 Keterangan : P1 = pemanasan dengan blansir uap air suhu 170oC selama 30 menit, P2 = pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = pemanasan dengan penggingsengan. Perlakuan

Hasil Analisis Sidik Ragam Rendemen Minyak Jarak Sumber Derajat Jumlah Kuadrat Keragaman bebas Kuadrat Tengah Perlakuan 2 33.1669 16.5933 Galat 3 0.1042 0.0347 Total 5 33.2711

F Hitung 477.45**

F.05 tabel 9.55

F.01 tabel 30.82

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

43

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 2. Data Pengamatan Bilangan Iod Minyak Jarak (mg iod/g) Perlakuan Ulangan Total Rataan

1 2 P1 92.5 93.2 185.7 90.90 P2 88.2 88.3 176.5 88.25 P3 90.5 91.3 181.8 92.85 Total 271.2 272.8 544.0 Rataan 90.4 90.93 Keterangan : P1 = pemanasan dengan blansir uap air suhu 170oC selama 30 menit, P2 = pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = pemanasan dengan penggingsengan.

Hasil Analisis Sidik Ragam Bilangan Iod Minyak Jarak Sumber Derajat Jumlah Kuadrat Keragaman bebas Kuadrat Tengah Perlakuan 2 21.32 10.66 Galat 3 0.57 0.11 Total 5 21.89

F Hitung 93.58**

F.05 tabel 9.55

F.01 tabel 30.82

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

44

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 3. Data Pengamatan Bilangan Asam Minyak Jarak (mg KOH/g) Ulangan Total Rataan 1 2 P1 4.80 4.78 9.58 4.79 P2 3.80 3.78 7.58 3.79 P3 5.33 5.35 10.08 5.34 Total 13.93 13.91 27.24 Rataan 4.64 4.64 Keterangan : P1 = pemanasan dengan blansir uap air suhu 170oC selama 30 menit, P2 = pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = pemanasan dengan penggingsengan. Perlakuan

Hasil Analisis Sidik Ragam Bilangan Asam Minyak Jarak Sumber Derajat Jumlah Kuadrat F Hitung Keragaman bebas Kuadrat Tengah Perlakuan 2 1.75 0.875 0.421 tn Galat 3 6.23 2.076 Total 5 7.98

F.05 tabel 9.55

F.01 tabel 30.82

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

45

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 4. Data Pengamatan Berat Jenis Minyak Jarak Ulangan Total Rataan 1 2 P1 0.957 0.951 1.908 0.954 P2 0.923 0.918 1.841 0.921 P3 0.965 0.958 1.923 0.962 Total 2.845 2.827 5.672 Rataan 0.948 0.942 Keterangan : P1 = pemanasan dengan blansir uap air suhu 170oC selama 30 menit, P2 = pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = pemanasan dengan penggingsengan. Perlakuan

Hasil Analisis Sidik Ragam Berat Jenis Minyak Jarak Sumber Derajat Jumlah Kuadrat Keragaman bebas Kuadrat Tengah Perlakuan 2 0.002 0.00095 Galat 3 0.000055 0.000018 Total 5 0.002055

F Hitung 51.99**

F.05 tabel 9.55

F.01 tabel 30.82

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

46

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 5. Data Pengamatan Indeks Bias Minyak Jarak Ulangan Total Rataan 1 2 P1 1.49 1.48 2.97 1.485 P2 1.50 1.51 3.01 1.505 P3 1.48 1.47 2.95 1.475 Total 4.47 4.46 8.93 Rataan 1.49 1.49 Keterangan : P1 = pemanasan dengan blansir uap air suhu 170oC selama 30 menit, P2 = pemanasan dengan oven suhu 105oC selama 30 menit, P3 = pemanasan dengan penggingsengan. Perlakuan

Hasil Analisis Sidik Ragam Indeks Bias Minyak Jarak Sumber Derajat Jumlah Kuadrat Keragaman bebas Kuadrat Tengah Perlakuan 2 0.0009 0.09 Galat 3 0.185 0.06 Total 5 0.1859

F Hitung 1.5 tn

F.05 tabel 9.55

F.01 tabel 30.82

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

47

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 6. Gambar Tanaman dan Buah Jarak pagar (Jatropha curcas L.)

a. Tanaman Jarak

b. Buah Jarak

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

48

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 7. Gambar Biji Jarak Utuh dan Daging Biji Jarak

a. Biji Utuh

b. Daging Biji

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

49

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 8. Alat Hydraullic Press dan Alat Penghancur Biji Jarak

a. Hydraullic Press

b. Alat Penghancur Biji Jarak

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

50

Badan Penelitian dan Pengembangan Propinsi Sumatera Utara

Departemen Teknologi Pertanian Fakultas Pertanian USU Medan

Lampiran 9. Gambar Minyak Biji Jarak

a. Minyak Jarak

b. Bungkil/ Cake

Proses Pembuatan Minyak Jarak Sebagai Bahan Bakar Alternatif

51