KESETIMBANGAN CAIR-CAIR UNTUK EKSTRAKSI β -KAROTEN DARI MINYAK SAWIT KASAR DENGAN PELARUT ISOPROPANOL

KESETIMBANGAN CAIR-CAIR UNTUK EKSTRAKSI β -KAROTEN DARI MINYAK SAWIT KASAR DENGAN PELARUT ISOPROPANOL 1

Anifa Tamara dan 2Widodo Wahyu Purwanto

Departemen Teknik Kimia Fakultas Teknik, Universitas Indonesia, Depok 16424, Indonesia E-mail: [email protected] dan [email protected]

Abstrak Harga jual ekspor CPO Indonesia berpotensi untuk ditingkatkan, yaitu dengan cara mengembangkan hasil produksi hulu (CPO) menjadi hasil industri hilir seperti β-karoten. Metode ekstraksi pelarut merupakan metode pemisahan yang paling sesuai untuk karakteristik β-karoten dari minyak sawit, dimana dilakukan tanpa pemanasan tinggi yang dapat merusak kandungan βkaroten. Sebelum melakukan ekstraksi β-karoten, diperlukan data kesetimbangan untuk mengetahui karakteristik sistem yang digunakan. Sejauh ini data kesetimbangan cair-cair untuk sistem ekstraksi β-karoten dari minyak sawit dengan pelarut organik belum ditemukan. Hasil yang didapatkan dari penelitian ini adalah kurva koefisien distribusi (K), dan kurva selektivitas (β) dengan variasi rasio massa isopropanol/CPO 0,2 sampai 1,6. Didapatkan kurva Kβ-karoten dimana nilai pada variasi terkecil adalah 0,7939 dan terbesar adalah 3,4457. Sedangkan kurva ββ-karoten juga didapatkan dengan nilai pada variasi terkecil adalah 0,7980 dan terbesar adalah 3,6659. Hasil penelitian menunjukkan bahwa meningkatnya jumlah Isopropanol yang digunakan akan meningkatkan jumlah β-karoten yang terekstrak. Namun, didapatkan pula bahwa isopropanol kurang selektif dalam menyerap β-karoten dari CPO. Abstract Liquid-Liquid Equillibrium for β-carotenes Extraction from Crude Palm Oil with Isophropanol. Selling price of CPO export Indonesia can potentially be improved, one way is to develop upstream production (CPO) be the result of lower industry like b-carotene. Methods of solvent extraction separation method is most suitable for the characteristics of b-carotene from Palm oil, which is carried out without warming up can damage the contents of b-carotene. Prior to the extraction of b-carotene, equilibrium data are required to know the characteristics of the system used. As far as this liquid-liquid equilibrium data for the system of extraction of b-carotene from Palm oil with organic solvents have not been found. The results obtained from this research is the curve of the distribution coefficient (K), and (b) the selectivity curves with the variation of the ratio of the mass of isopropanol/CPO 0.2 to 1.6. Curve K in which the value obtained on the tiniest variation is greatest is 0,7939 and 3,4457. While the curve b also obtained with values in the smallest variation is greatest is 0,7980 and 3,6659. The results showed that increasing numbers of Isopropanol used will increase the number of b-carotene which is terekstrak. However, it brings that isopropanol is less selective in absorbing the b-carotene from CPO. Keywords: β-carotene; Crude Palm Oil (CPO); Extraction; Liquid-Liquid Equilibrium

Kesetimbangan cair..., Anifa Tamara, FT-UI, 2013

1. Pendahuluan Industri kelapa sawit masih diandalkan sebagai sumber utama penghasil devisa Negara non-migas bagi Indonesia. Hal ini dikarenakan nilai ekspor hasil industri kelapa sawit yang selalu menduduki peringkat 1 dibanding 31 hasil industri lainnya [1]. Kondisi iklim tropis yang dimiliki Indonesia memberikan keuntungan tersendiri bagi industri ini, sehingga pada tahun ini Indonesia tetap menjadi Negara produsen industri minyak sawit terbesar di dunia [2]. Selama tahun 2011 volume ekspor CPO tercatat naik sebesar 5,7% yaitu dari 15,656 juta ton di tahun 2010 menjadi 16,5 juta ton [3]. Dengan volume ekspor yang besar, sangat disayangkan Indonesia secara dominan menjual dalam bentuk mentah atau Crude Palm Oil (CPO). Akan lebih baik jika minyak sawit ini dijual dalam bentuk bahan baku mentah industri yang dibutuhkan industri-industri di dunia seperti β-karoten, α-karoten, tokoferol, tokotrienol, lycopene, lutein, sterol, asam lemak bebas dan lain-lain. Hal ini akan menaikkan harga jual CPO dan devisa negara. Dari berbagai kandungan yang terdapat di dalam minyak sawit, β-karoten adalah micronutrient yang banyak terkandung dan digunakan industri di dunia. β-‐ karoten merupakan bagian dari karotenoid. Pada minyak kelapa sawit, kandungan karotenoid berkisar 500-700 ppm [4], dimana komponen terbesarnya adalah α-, β-, τkaroten dengan persentase lebih dari 80% [5]. β-karoten terkandung paling dominan dan menjadikan minyak sawit berfungsi sebagai provitamin A yang memiliki banyak manfaat. Untuk mendapatkan kandungan β-karoten dari CPO, metode konvensional yang biasa digunakan selama ini adalah distilasi. Hal ini kurang sesuai dengan karakteristik minyak kelapa sawit yang memiliki kekentalan tinggi dan tekanan uap komponen rendah, sehingga diperlukan energi yang lebih di dalam prosesnya. Berbeda dengan proses ekstraksi yang mengandalkan sifat kelarutan pelarut dengan ekstraknya, maka tidak diperlukan banyak energi di dalam prosesnya. Alasan lain yang kuat mendukung perlunya dikembangkan metode ekstaksi β-karoten dari minyak sawit adalah untuk penyelamatan β-karoten yang mudah menguap/rusak pada proses suhu tinggi. Oleh karena itu proses ekstraksi merupakan teknologi proses pemisahan yang paling tepat untuk dikembangkan selanjutnya. Adapun alasan lain dari perlunya dilakukan pemisahan β-karoten dari CPO, yaitu: 1. Karena sifat mudah rusak terhadap suhu tinggi, bahkan beberapa pabrik minyak kelapa sawit sengaja menghilangkan seluruh kandungan βkaroten di dalam proses pemurniannya. Hal ini dilakukan untuk mendapatkan warna CPO dan

2.

3.

4.

minyak goreng yang tidak gelap atau jernih sesuai minat konsumen Indonesia [6]. Minyak kelapa sawit merupakan buah yang paling banyak mengandung β-karoten. Pada minyak sawit merah kandungan karotenoid mencapai 15 kali lebih banyak dari wortel dan 300 kali dari tomat [7]. Sebagai sumber provitamin A, β-karoten memiliki banyak manfaat. Beberapa manfaatnya yaitu untuk menanggulangi kebutaan karena xeropthalmia [8], mencegah proses penuaan dini [9], mencegah timbulnya penyakit kanker dan mengurangi terjadinya penyakit degeneratif [10]. β-karoten memiliki potensi aplikatif di dunia industri, yaitu sebagai pewarna alami pada makanan dan kosmetik, suplemen, dan bahan analisis penelitian.

Banyak peneliti yang telah dilakukan sebelumnya untuk memisahkan β-karoten/karotenoid dengan metode ekstaksi cair-cair (ekstraksi pelarut). Salah satunya adalah Ittah et al. mengekstrak pigmen karotenoid dari paprika dengan menggunakan pelarut aseton [11]. Sedangkan untuk ekstraksi β-karoten/karotenoid dari minyak sawit pernah dilakukan oleh Masni mengekstrak karotenoid dari limbah serat sawit dengan menggunakan pelarut campuran heksana-aseton (10:1 v/v) [12] dan Hasanah mengekstraksi karotenoid dari minyak sawit kasar dengan menggunakan isopropanol dan metode fraksinasi [13]. Walau penelitian ekstraksi β-karoten dari minyak sawit kasar sudah banyak dilakukan, namun belum ada penelitian yang mempelajari tentang kesetimbangan cair-cair dari sistem fluida yang berinteraksi. Padahal data ini penting untuk diketahui dan dijadikan panduan sebelum melakukan pemisahan pada suatu sistem campuran. Oleh karena itu, tujuan dari penelitian ini adalah memperoleh data kesetimbangan cair-cair pada sistem β-karoten+CPO+isopropanol dari proses ekstraksi β-karoten dari CPO dengan pelarut isopropanol, yaitu meliputi neraca massa, koefisien distribusi dan selektivitas pelarut pada rasio massa pelarut yang divariasikan.

2. Metode Penelitian 2.1

Bahan

CPO sebagai bahan baku proses ekstraksi didapatkan dari PT. Salim Ivomas Pratama Tbk. Riau, Pekanbaru; β-karoten murni (C4OH56) dari Calbiochem Merck; Isopropanol (C3H7OH) p.a. kemurnian 99,8% dari Merck sebagai pelarut untuk mengekstrak β-karoten yang terdapat di dalam CPO; Metanol p.a. (CH3OH) p.a. kemurnian 99,8% dari Merck; Etanol p.a. (C2H5OH) p.a. kemurnian 99,9% dari Merck; n-Heksana p.a. (C6H14) p.a. kemurnian 99,0% dari Merck; Asam asetat p.a. dari Merck; Etil asetat (CH3COOH)


(CH3COOC2H5) p.a. dari Merck; Asam askorbat (C6H8O6) p.a. dari Merck; Potasium hidroksida (KOH) p.a. dari Merck; Air Suling (H2O) dari Reagen Gas Nitrogen (N2). 2.2

2.3.2 Uji Kandungan β-karoten pada CPO Murni

Analisis

HPLC (High Performance Liquid Chromatography) adalah alat analisis yang digunakan untuk mendeteksi kandungan β-karoten. HPLC bermerek Shimadzu HPLC, Series LC-20AB. Kolom silica, Shim-pack CLC-SIL. Detector SPD 20A, diatur pada panjang gelombang 455nm. Prominence Degasser dari Shimadzu DGU 20A. Kolom oven CTO-10AS VP. Metode yang digunakan untuk menganalisis β-karoten dengan HPLC ini berlandaskan pada penelitian Silva Simone M [14]. 2.3

larutan induk ke dalam HPLC dan mencatat luas area absorbansi. Mengulangi dengan variasi volume injeksi 10µg, 15µg dan 20µg.

Tahapan Penelitian

2.3.1 Uji Kaliberasi Larutan Standar Tahap ini dilakukan sesuai AOAC [15] dengan beberapa penyesuaian, yaitu: pertama menyiapkan mobile phase heksana/etil asetat/asam asetat (198/1/1:v/v/v). Mensonikasi mobile phase 10 menit. Menghubungkan kolom silika dengan detektor pada panjang gelombang 455 nm dan membilas sistem HPLC 1,2 mL/menit. Membuat larutan induk 10mg β-karoten didalam 25 mL mobile phase. Menginjeksikan 5µg

Gambar 1. Diagram Alir Penelitian

Memasukkan 0,1g CPO murni dan 0,05g asam askorbat ke dalam test tube. Menambahkan etanol/methanol/isopropanol (90,2/4,9/4,9:v/v/v) dan 0,5mL 80% KOH (w/v). Memvortek 30 detik dan mengalirkan nitrogen. Menginkubasi pada water bath dengan suhu 70oC selama 30 menit dan memvorteks setiap 10 menit. Meletakkan test tube pada ice bath selama 5 menit. Menambahkan 3mL air suling dan 5 mL heksana, kemudian memvorteks 30 detik. Mensentrifugasi test tube 10 menit pada suhu ruangan. Memindahkan lapisan heksana ke botol vial. Menambahkan 5 mL heksana pada test tube yang berisi residu dan memvorteks selama 30 detik untuk mengambil β-karoten yang tersisa. Mensentrifugasi test tube selama 10 menit pada suhu ruangan. Memindahkan lapisan heksana ke botol vial yang sama pada tahap sebelumnya. Menginjeksikan 20µL sampel ke HPLC yang sudah disetting sebelumnya. 2.3.3 Uji Waktu Setimbang dan Pengendapan βkaroten+CPO+Isopropanol Metode ini diadaptasi dari penelitian Zhang et al. [16] yaitu: Memasukkan 100g CPO dan 100g isopropanol ke dalam gelas beaker, lalu tutup dengan alumunium foil. Mengaduk dengan hot plate magnetic stirrer. Mengambil 30 mL larutan dengan pengaduk dan meletakkannya dalam wadah kecil untuk waktu ekstraksi 15, 30, 45, 60, 90, dan 120 menit. Masingmasing sampel yang telah diambil didiamkan selama minimal 24 jam agar terbentuk dua fase. Memisahkan fase yang terletak diatas (ekstrak) dan yang dibawah (rafinat). Menimbang 0,1 g dari masing-masing sampel ekstrak dan menambahkan 0,05 asam askorbat di dalam test tube. Menambahkan etanol/methanol/isopropanol (90,2/4,9/4,9:v/v/v) dan 0,5mL 80% KOH (w/v). Memvortek 30 detik dan mengalirkan nitrogen. Menginkubasi pada water bath dengan suhu 70oC selama 30 menit dan memvorteks setiap 10 menit. Meletakkan test tube pada ice bath selama 5 menit. Menambahkan 3mL air suling dan 5 mL heksana, kemudian memvorteks 30 detik. Mensentrifugasi test tube 10 menit pada suhu ruangan. Memindahkan lapisan heksana ke botol vial. Menambahkan 5 mL heksana pada test tube yang berisi residu dan memvorteks selama 30 detik untuk mengambil β-karoten yang tersisa. Mensentrifugasi test tube selama 10 menit pada suhu ruangan. Memindahkan lapisan heksana ke botol vial yang sama pada tahap sebelumnya. Menginjeksikan 20µL sampel ke HPLC yang sudah disetting sebelumnya.


2.3.4 Ekstraksi β-karoten dari Minyak Sawit dengan Pelarut Isopropanol Metode ini diadaptasi dari penelitian Zhang et al. [16] dengan beberapa penyesuaian, yaitu: Memasukkan 50g CPO dan 10g isopropanol ke dalam gelas beaker (untuk variasi rasio massa isopropanol/CPO 0,2), Lalu tutup dengan alumunium foil. Mengaduk dengan hot plate magnetic stirrer selama 1 jam.. Memasukkan campuran ekstraksi ke botol sampel dan mengendapkan selama minimal 24 jam agar terbentuk dua fase. Memisahkan fase yang terletak diatas (ekstrak) dan yang dibawah (rafinat). Mengulangi percobaan pada variasi rasio massa isopropanol/CPO 0,4;0,6;0,8;1;1,2;1,4; dan 1,6. Selanjutnya menimbang 0,1 g dari masing-masing sampel ekstrak dan menambahkan 0,05 asam askorbat di dalam test tube. Menambahkan etanol/methanol/isopropanol (90,2/4,9/4,9:v/v/v) dan 0,5mL 80% KOH (w/v). Memvortek 30 detik dan mengalirkan nitrogen. Menginkubasi pada water bath dengan suhu 70oC selama 30 menit dan memvorteks setiap 10 menit. Meletakkan test tube pada ice bath selama 5 menit. Menambahkan 3mL air suling dan 5mL heksana, kemudian memvorteks 30 detik. Mensentrifugasi test tube 10 menit pada suhu ruangan. Memindahkan lapisan heksana ke botol vial. Menambahkan 5 mL heksana pada test tube yang berisi residu dan memvorteks selama 30 detik untuk mengambil β-karoten yang tersisa. Mensentrifugasi test tube selama 10 menit pada suhu ruangan. Memindahkan lapisan heksana ke botol vial yang sama pada tahap sebelumnya. Menginjeksikan 20µL sampel ke HPLC yang sudah disetting sebelumnya. Untuk mengetahui kandungan isopropanol pada sampel, dilakukan uji evaporasi dengan tahapan: Mengambil 10 g sampel dari fase ekstrak. Memanaskan sampel tersebut pada hotplate dengan suhu 110o C selama 30 menit. Meletakkan sampel pada desikator selama 15 menit. Menimbang berat sampel dan mencatat berapa banyak sampel yang berkurang. Melakukan kembali poin 2 sampai dengan 4 sehingga berat sampel tidak berubah secara signifikan (2 angka dibelakang koma). Mencatat total sampel yang teruapkan dibanding keadaan awal.

Gambar 2. Larutan Standar β-karoten dari Uji HPLC

bahwa error yang dihasilkan adalah sebesar 0,7%. Persentase error ini sangat kecil, sehingga kurva ini dapat dijadikan sebagai panduan kurva larutan standar. Oleh karena itu, persamaan linear yang juga tertera pada Gambar 2 yaitu y = 1,184x – 0,285 dapat digunakan sebagai persamaan panduan untuk sampel dan penelitian berikutnya yang berkaitan dengan β-karoten. Dapat disimpulkan bahwa uji kaliberasi larutan standar pada penelititan ini berhasil dilakukan. 3.2

Hasil Uji Kandungan β-karoten pada CPO Murni

Luas absorbansi yang didapat sesuai dengan Gambar 3 adalah sebesar 1.887.614 atau setara dengan konsentrasi β-karoten pada CPO murni sebesar 6.214,99 µg/g. Jika dibandingkan dengan penelitian Winarno [17] yang menyatakan bahwa karotenoid yang terkadung di dalam minyak sawit adalah 200-800 ppm (200-800 µg/g), maka jumlah ini jauh lebih besar dari kandungan minyak sawit yang telah diteliti oleh Winarno tersebut. Perbedaan jumlah β-karoten ini juga dapat disebabkan perbedaan jenis CPO yang digunakan antara penelitian ini dan penelititan Winarno pada tahun 1999. Selain itu, pengaruh lama penyimpanan dan lokasi penyimpanan juga dapat memberikan pengaruh terhadap berkurangnya kandungan β-karoten di dalam CPO, hal ini dikarenakan β-karoten yang mudah rusak jika terkena cahaya dan suhu tinggi. Perbedaan jumlah βkaroten ini juga dapat dikarenakan CPO yang diberikan

3. Hasil dan Pembahasan 3.1

Hasi Uji Kaliberasi Larutan Standar β-karoten

Didapatkan kurva larutan standar β-karoten yang ditunjukkan pada Gambar 2, dimana memperlihatkan bahwa R2 sebesar 0,993. Besar dari R2 ini menyatakan Gambar 3. Hasil Analisis HPLC untuk karakterisasi kandungan β-karoten pada CPO Murni


oleh PT. Salim Ivomas Pratama Tbk. merupakan CPO murni yang baru melewati proses sterilizer station dan pressing station, sehingga dapat dikatakan bahwa kandungan β-karoten sebesar 6.214,99 µg/g mungkin dimiliki oleh CPO murni ini. 3.3

Hasil Uji Waktu Setimbang dan Pengendapan βkaroten+CPO+Isopropanol

Kurva yang tampak pada Gambar 4 menunjukkan garis stabil mulai terjadi ketika pengadukan di menit ke 45. Pada titik 75 menit kurva mengalami penurunan, begitu pula pada titik menit ke 30. Menurunnya kurva 30 menit dikarenakan kondisi sistem yang belum setimbang. Sedangkan penurunan pada titik 75 menit dikarenakan perbedaan posisi alat suntik ketika pengambilan sampel, yaitu tegak atau miring. Dapat juga dikarenakan perbedaan titik pengambilan sampel yang terkadang di tengah atau di tepi. Jadi dapat disimpulkan dari Gambar 4 bahwa waktu mulai terjadinya kesetimbangan pada sistem β-karoten+CPO+ isopropanol adalah pada waktu 45 menit. Hasil penelitian ini dapat didukung dengan penelitian yang pernah dilakukan Masni [12] yang melakukan ekstraksi karotenoid pada limbah serat sawit selama 30 menit dengan perbandingan serat sawit/pelarut (1:20 b/v), dimana pelarutnya merupakan campuran heksana/aseton (10:1). Masni melakukan

Gambar 4. Waktu Kesetimbangan Isopropanol

β-karoten+CPO+

Gambar 5. Perbandingan Waktu Pengendapan Hasil Ekstraksi β-karoten dari CPO dengan Isopropanol; (a) Sebelum dilakukan pengendapan (a) pengendapan 12 jam, (b) Pengendapan 24 jam, dan (c) Pengendapan 36 jam

pengulangan ekstraksi ini sebanyak 4 kali dan memperoleh konsentrasi karotenoid sebesar 1,825µg/g. Maka, waktu setimbang ini dapat dijadikan landasan untuk penentuan lamanya waktu pengadukan pada tahap penelititan selanjutnya, yaitu ekstraksi β-karoten dari CPO dengan pelarut isopropanol. Dari Gambar 5 diketahui perubahan signifikan terjadi dari pengendapan 0 jam sampai 12 jam dan dari 12 jam ke 24 jam, namun sebaliknya perubahan dari 24 jam ke 36 jam sangat kecil bahkan hampir tidak terdapat perbedaan. Maka dapat disimpulkan waktu pengendapan yang tepat untuk sistem CPO dengan pelarut isopropanol adalah lebih dari 24 jam. 3.4 Ekstraksi β-karoten dari Minyak Sawit dengan Pelarut Isopropanol Gambar 6 dan Gambar 7 menunjukkan bahwa semakin besar rasio massa isopropanol/CPO yang ditambahkan dalam proses ekstraksi maka semakin kecil konsentrasi β-karoten yang didapatkan dan semakin banyak massa β-karoten yang didapatkan. Konsentrasi yang semakin kecil dibarengi dengan massa yang semakin meningkat menunjukkan bahwa semakin pekat hasil ekstraksi yang didapatkan. Hasil ekstraksi ini terjadi sesuai dengan

Gambar 6. Pengaruh Variasi Rasio Massa Pelarut Isopropanol/CPO terhadap Konstrasi βkaroten pada Fase Ekstrak

Gambar 7. Pengaruh Variasi Rasio Massa Pelarut Isopropanol/CPO terhadap Massa β-karoten pada Fase Ekstrak


Tabel 1. Massa dari Tiap-Tiap Komponen pada Fase Ekstrak dan Fase Rafinat

Rasio Massa Isopropanol/CPO 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2 1,4 1,6

M CPO 20,7920 30,0492 32,5401 30,2150 35,5442 35,5552 37,2924 37,4932

Fase Ekstrak M M βIsoprop karoten anol 0,1165 4,3833 0,1653 10,9364 0,2077 20,2873 0,2019 28,6819 0,2316 38,0184 0,2572 45,2065 0,2776 55,7723 0,2886 63,5955

M Total

M CPO

25,2918 41,1509 53,0350 59,0988 73,7942 81,0189 93,3423 101,3773

27,6921 18,0620 16,0542 18,5319 12,8725 12,0688 11,4458 10,6908

Fase Rafinat M M βIsoprop karoten anol 0,1945 5,6232 0,1459 9,1139 0,1033 9,7603 0,1093 11,3440 0,0792 11,9841 0,0537 14,7956 0,0332 14,2644 0,0224 16,4572

M Total 33,5098 27,3218 25,9179 29,9852 24,9358 26,9181 25,7434 27,1705

yang diharapkan, dimana semakin banyak rasio massa pelarut/CPO maka semakin baik suatu proses ekstraksi berjalan. 3.5

Hasil Perhitungan Neraca Massa, Distribusi dan Kurva Selektifitas Pelarut

Kurva

Tabel 1 memperlihatkan bahwa massa β-karoten pada fase ekstrak semakin meningkat bersamaan dengan penambahan rasio massa isopropanol/CPO. Dan sebaliknya massa β-karoten pada fase rafinat semakin berkurang bersamaan dengan rasio massa isopropil/CPO.Data massa β-karoten dari penelitian ini memperkuat pembuktian bahwa semakin banyak isopropanol yang ditambahkan semakin baik proses ekstraksi, dimana semakin banyak β-karoten yang terekstrak. Dari Gambar 8 didapatkan kecenderungan (trend) data yang sesuai dengan penelitian kesetimbangan cair-cair yang pernah dilakukan sebelumnya, misalnya penelititan kesetimbangan cair-cair thiopene-octanedimethyl sulfoxide oleh Zhang [16], dimana pada Gambar 8 trend distribusi β-karoten yang meningkat menyatakan bahwa semakin banyak jumlah pelarut yang digunakan akan memperkecil fraksi massa dari βkaroten yang berada pada ekstrak maupun rafinat karena meningkatnya konsentrasi dari pelarut pada kedua fase tersebut. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar rasio massa pelarut isopropanol/CPO yang digunakan memberikan hasil yang semakin tinggi pada β-karoten yang berhasil diekstrak dari minyak sawit kasar. Jadi dapat dikatakan bahwa kemampuan isopropanol untuk menarik β-karoten memberikan hasil yang baik, dimana β-karoten yang terikut dalam fase ekstrak tetap lebih besar dari pada β-karoten tertinggal pada fase rafinat. Gambar 9 menunjukkan bahwa trend (kecenderungan) yang ditunjukkan meningkat sejalan dengan penambahan pelarut. Trend ini tidak sesuai dengan trend data kesetimbangan pada penelitian sebelumnya yang seharusnya menurun sejalan dengan penambahan pelarut. Kurva selektivitas yang menurun menunjukkan

Gambar 8. Distribusi β-karoten

Gambar 9. Selektivitas Pelarut Isopropanol Terhadap Komponen β-karoten

bahwa kemampuan pelarut baik dalam menyerap βkaroten saja tanpa menyerap pengotor atau komponen yang lain. Sebaliknya, kurva yang meningkat menunjukkan bahwa pelarut tidak mampu menyerap secara spesifik satu komponen saja, melainkan pelarut turut mengekstrak komponen lain sejalan dengan penambahan rasio massa isopropanol/CPO. Jadi, bukan hanya β-karoten saja yang terserap melainkan ada komponen-komponen lain dari CPO yang ikut terserap. Komponen lain dari CPO yang paling mungkin terbawa isopropanol adalah olein yang bersifat cair pada suhu ruangan. Sedangkan komponen yang paling tidak mungkin terbawa isopropanol adalah stearin yang


bersifat slurry/endapan pada suhu ruangan. Sehingga diyakini bahwa komponen yang terdapat pada CPO di fase ekstrak didominasi olein dan pada fase rafinat didominasi oleh stearin. Dapat disimpulkan bahwa pelarut isopropanol di dalam CPO kurang selektivitas sebagai pelarut, dimana isopropanol juga turut mengekstrak olein.

4. Kesimpulan 1.

2.

3.

4.

Nilai koefisien distribusi semakin meningkat seiring penambahan rasio massa pelarut/CPO. Hal ini menunjukkan bahwa semakin besar rasio massa pelarut/CPO, semakin besar jumlah β-karoten yang terekstrak. Nilai Kβ-karoten pada rasio massa pelarut/CPO 0,2;0,4;0,6;0,8;1;1,2;1,4 dan 1,6 berturut-turut adalah 0,7939; 0,7521; 0,9822; 0,9373; 0,9880; 1,5926; 2,3040 dan 3,4457. Nilai koefisien selektifitas pelarut semakin meningkat seiring penambahan rasio massa pelarut/CPO. Hal ini menunjukkan bahwa pelarut tidak mampu menyerap secara spesifik satu komponen saja, melainkan pelarut turut mengekstrak komponen lain sejalan dengan penambahan rasio massa isopropanol/CPO. Nilai pada rasio massa pelarut/CPO ββ-karoten 0,2;0,4;0,6;0,8;1;1,2;1,4 dan 1,6 berturut-turut adalah 0,7980; 0,6809; 0,9915; 1,1330; 1,0588; 1,6270; 2,5640 dan 3,6659. Isopropanol dapat dipakai untuk mengekstrak βkaroten, namun kurang baik atau kurang selektif dalam menyerap β-karoten dari CPO. Hal ini dikarenakan pada CPO terkandung olein (asam lemak tak jenuh) yang turut larut dalam isopropanol. Jadi sebelum menggunaan pelarut isopropanol sebagai solven dari suatu proses ekstraksi, perlu ditinjau terlebih dahulu adakah zat lain yang dapat terlarut dan menjadi pesaing β-karoten. Dari penelitian ini juga didapatkan pengetahuan tentang sistematika mencari data kesetimbangan cair-cair yang berguna untuk penelitian selanjutnya, terutama pada ekstraksi cair-cair.

Daftar Acuan [1]

[2]

[3]

Kementrian Perindustrian Republik Indoneisa. (2013). Pemantauan Ekspor 31 Kelompok Hasil Industri. http://www.kemenperin.go.id/statistik/kelompok. php?ekspor=1. Investor Dialy. (2013). Indonesia Masih Jadi Produsen CPO Terbesar Dunia. 9 Juni 2013. http://www.investor.co.id/home/indonesia-masihjadi-produsen-cpo-terbesar-dunia/56652. Suhendra. (2012). Volume ekspor CPO Indonesia naik tipis 5,7%. Detik Finance. Diakses 13 April 2012. http://finance.detik.com/read/2012/01/18/113942/

1818600/1036/volume-ekspor-cpo-indonesianaik-tipis-57 [4] Naibaho, P.M. (1990). Penggunaan Minyak Sawit Sebagai Sumber Provitamin A dan Dampaknya Terhadap Perkembangan Industri Minyak Sawit. Pusat Penelitian Perkebunan Medan. Medan. [5] Choo, Y.M., Yap S.C., Ong, A.S.H., Ooi, C.K. and Gog, S.H. (1989). Palm Oil Carotenoid: Chemistry and Technology. Proc. Of Int. Palm Oil Conf. PORIM, Kuala Lumpur. [6] Hernawati, H. (2008). Kajian Proses Fraksinasi Minyak Kasar dengan Pelarut Organik dalam Upaya Pembuatan Konsentrat Karotenoid. Skripsi. Sekolah Sarjana. IPB: Bogor. [7] Nagendran, B., Unnithan, U. R., Choo, Y.M., and Sundram, K. (2000). Characteristics of RedPalm Oil Alpha-Carotene and Vitamin E- Rich Refined Oil for Food Uses. Food and Nutrition Bulletin, 21, P.2. [8] Muhilal. (1991). Minyak sawit suatu produk nabati untuk penanggulangan atherosclerosis dan penundaan proses penuaan. Prosiding Seminar Nilai Tambah Minyak Kelapa Sawit untuk Meningkatkan Derajat Kesehatan. Jakarta. [9] May, C.Y. (1994). Palm oil carotenoids food and nutrition. Food and Nutrition Bulletin, 15(2) P. 130-136. [10] Iwasaki, R. and Murakoshi, M. (1992). Palm Oil Yields Carotene for Word Markets Oleochemicals. Inform, 3(2) P. 210 – 217. [11] Ittah, Y., Kanner J., Granit R. (1993). Hydrolysis Study Of Carotenoid Pigments of Paprica by HPLC Photodiode Detection. J. Agric Food Chem, 41(6) P. 899- 901. [12] Masni. (2004). Kajian Pemanfaatan Limbah Serat Sawit Sebagai Sumber Karotenoid. Disertasi. Bogor: Sekolah Pascasarjana Institut Pertanian Bogor. [13] Hasanah, U. (2006). Proses Produksi Konsentrat Karotenoid dari Minyak Sawit Kasar dengan Metode Kolom Kromatografi Adsorpsi. Tesis. Sekolah Pascasarjana. IPB: Bogor. [14] Silva, Simone M. et al. (2011). Validation of A Methode For Simultaneous Quantification Of Total Carotenes And Tocols In Vegetable Oil By HPLC. Food Chemistry. El sevier. Brazil [15] AOAC, Xu, Zhimin. (2002). Analysis Tocopherols and Tocotrienols. Current Protocols in Food Analytical Chemistry. Lousiana State University Baton Rouge. Lousiana. [16] Zhang W., Hou, K., Mi, G. and Chen N. (2010). Liquid-Liquid Equilibria of The Ternary System Thiophene+Octane+Dimethyl Sulfoxide. Appl Biochem Biotechnol. Humana Press. [17] Winarno, F. G. (1999). Minyak Goreng dalam Menu Masyarakat. Pusat Pengembangan Teknologi Pangan. IPB: Bogor.


KESETIMBANGAN CAIR-CAIR UNTUK EKSTRAKSI β -KAROTEN DARI MINYAK SAWIT KASAR DENGAN PELARUT ISOPROPANOL

Recommend Documents