SKRIPSI
MEMPELAJARI PROSES PEMEKATAN KAROTENOID DARI MINYAK SAWIT KASAR DENGAN METODE FRAKSINASI BERTAHAP
Oleh: DIAN SUKMA KUSWARDHANI F24103030
2007 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
Dian Sukma Kuswardhani. F24103030. Mempelajari Proses Pemekatan Karotenoid dari Minyak Sawit Kasar dengan Metode Fraksinasi Bertahap. Di bawah bimbingan Nur Wulandari, S.TP, M.Si.. RINGKASAN Karotenoid merupakan salah satu komponen gizi dalam minyak sawit kasar atau crude palm oil (CPO) yang berpotensi untuk dijumput dan dibentuk menjadi produk konsentrat. Karena proses pemurnian CPO yang menggunakan panas dan bahan kimiawi merusak komponen karotenoid tersebut, diperlukan upaya penjumputan karotenoid dari CPO sebelum dilakukan pemurnian. Tujuan penelitian ini adalah untuk mempelajari metode penjumputan karotenoid yang lebih sederhana dibandingkan dengan metode yang telah ada, yaitu dengan cara fraksinasi bertahap pada suhu rendah. Proses pemisahan karotenoid diduga dapat lebih efektif bila dibantu dengan penambahan pelarut organik dan pengadukan. Penelitian ini terdiri dari 5 tahap, yaitu karakterisasi bahan baku CPO, penentuan waktu pengadukan, penentuan konsentrasi pelarut heksana, fraksinasi bertahap pada suhu rendah, dan perbandingan metode pengambilan fraksi cair. Parameter yang diukur meliputi konsentrasi karotenoid, recovery karotenoid, tingkat pemekatan karotenoid, rendemen konsentrat karotenoid, dan rendemen fraksi padat. Sampel dengan perbandingan CPO : heksana 1 : 1 diaduk dengan rotary shaker pada kecepatan 200 rpm dan suhu 27°C untuk menentukan waktu pengadukan. Perlakuan waktu pengadukan 15, 30, 45, dan 60 menit tidak memberikan pengaruh nyata terhadap konsentrasi dan recovery karotenoid pekatan. Waktu yang dipilih untuk perlakuan selanjutnya adalah 15 menit. Pada penentuan konsentrasi pelarut heksana, sampel diaduk dengan rotary shaker pada kecepatan 200 rpm dan suhu 27°C selama 15 menit. Konsentrasi pelarut heksana 0, 20, 40, 50, 55, 60, 65, 70, dan 75% memberikan pengaruh nyata terhadap recovery karotenoid pekatan. Konsentrasi pelarut heksana yang terpilih adalah 50 % (CPO : heksana = 1 : 1). Akan tetapi, konsentrasi ini ternyata tidak dapat diaplikasikan pada fraksinasi suhu rendah karena sampel mengalami pembekuan sehingga dilakukan peningkatan jumlah heksana. Pada fraksinasi bertahap suhu rendah, jumlah heksana yang dicobakan, yaitu (CPO : heksana) 1 : 2, 1 : 3, 1 : 4, 1 : 5, dan 1 : 6. Pengaruh perbandingan CPO dan heksana terhadap hasil fraksinasi adalah dengan semakin bertambahnya jumlah heksana, maka konsentrasi karotenoid konsentrat menurun, recovery karotenoid konsentrat meningkat, tingkat pemekatan karotenoid konsentrat menurun, rendemen konsentrat meningkat, dan rendemen fraksi padat konsentrat menurun. CPO difraksinasi secara bertahap pada suhu 20, 15, 10, 5, 0, -5, dan 10°C. Pengaruh suhu fraksinasi terhadap hasil fraksinasi adalah dengan semakin rendahnya suhu fraksinasi, maka konsentrasi karotenoid konsentrat meningkat, recovery karotenoid konsentrat menurun, tingkat pemekatan karotenoid konsentrat meningkat, rendemen konsentrat menurun, dan rendemen fraksi padat konsentrat meningkat. Recovery karotenoid paling tinggi pada suhu fraksinasi -10°C dihasilkan pada perbandingan CPO dan heksana 1 : 6 sebesar 78.37% dengan tingkat pemekatan 1.32 dan konsentrasi karotenoid 649.0 ppm. Tingkat pemekatan
karotenoid paling tinggi pada suhu fraksinasi -10°C dihasilkan pada perbandingan CPO dan heksana 1 : 2 sebesar 1.46 kali dengan recovery karotenoid 17.29 % dan konsentrasi karotenoid 719.9 ppm. Pada uji perbandingan cara pengambilan fraksi, dilakukan cara pemisahan bertahap dan pemisahan langsung. Cara pemisahan ini tidak berpengaruh nyata terhadap recovery karotenoid konsentrat, tetapi berpengaruh nyata terhadap pemekatan karotenoid konsentrat. Cara pemisahan langsung memberikan nilai recovery karotenoid dan pemekatan karotenoid yang lebih tinggi dibandingkan dengan cara pemisahan bertahap.
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
MEMPELAJARI PROSES PEMEKATAN KAROTENOID DARI MINYAK SAWIT KASAR DENGAN METODE FRAKSINASI BERTAHAP
SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor
Oleh: DIAN SUKMA KUSWARDHANI F24103030
2007 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN MEMPELAJARI PROSES PEMEKATAN KAROTENOID DARI MINYAK SAWIT KASAR DENGAN METODE FRAKSINASI BERTAHAP SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Oleh: DIAN SUKMA KUSWARDHANI F24103030 Dilahirkan pada tanggal 9 Agustus 1985 di Rembang, Jawa Tengah Tanggal lulus : 29 November 2007
Menyetujui
Nur Wulandari, STP, Msi Dosen Pembimbing Mengetahui,
Dr. Ir. Dahrul Syah, MSc Ketua Departemen ITP
RIWAYAT HIDUP Nama lengkap penulis adalah Dian Sukma Kuswardhani. Anak pertama dari tiga bersaudara dari pasangan Bapak Suwaji dan Ibu Endang Kusdiningsih ini dilahirkan di Rembang, 9 Agustus 1985. Penulis mengenyam pendidikan SD Negeri Sumberjo 2 Rembang, SLTP Negeri 2 Rembang, SMU Negeri 1 Rembang, dan melanjutkan pendidikan di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas Teknologi Pertanian, IPB melalui jalur USMI. Semasa kuliah, penulis aktif dalam organisasi dan berbagai kegiatan kemahasiswaan, di antaranya UKM Panahan (2003-2004), UKM FORCES (20042005), Tim Kajian Pangan Halal LDF Forum Bina Islami Fateta (2005), dan OMDA Himpunan Keluarga Rembang Bogor. Penulis aktif dalam kegiatan Program Kreativitas Mahasiswa. Salah satu proposal PKM bidang Kemasyarakatan yang berjudul ”Peningkatan Kualitas Hidup Anak Putus Sekolah di Kelurahan Sukadamai Tanah Sareal Kota Bogor Melalui Pendidikan Berbasis Pangan” didanai oleh DIKTI. Penulis berkesempatan menjadi finalis PKM Penulisan Ilmiah pada PIMNAS XIX dengan makalah berjudul ”Fortifikasi Fe Organik dari Bayam (Amaranthus tricolor L) dalam Pembuatan Cookies untuk Wanita Menstruasi”. Penulis juga pernah menjadi asisten praktikum mata kuliah Pendidikan Agama Islam (2005) dan mata kuliah Teknologi Penyimpanan Pangan (2007). Penulis melakukan penelitian sebagai syarat untuk memperoleh gelar sarjana. Penelitian tersebut disusun menjadi skripsi dengan judul ”Mempelajari Proses Pemekatan Karotenoid dari Minyak Sawit Kasar dengan Metode Fraksinasi Bertahap” di bawah bimbingan Nur Wulandari, STP, MSi dengan bantuan dana dari program Indofood Riset Nugraha tahun 2006.
KATA PENGANTAR Assalamu’alaikum warahmatullahi wabarakatuh Segala puji bagi Allah SWT yang telah memberikan berkah dan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan kuliah di Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fateta, IPB dan menyusun skripsi ini dengan baik. Shalawat dan salam semoga senantiasa tercurah kepada Rasulullah SAW yang menjadi teladan dan inspirasi selama ini. Skripsi ini disusun setelah penulis melakukan kegiatan penelitian di laboratorium Laboratorium Pengembangan Produk dan Proses Pangan SEAFAST Center IPB, Laboratorium Kimia, dan Laboratorium Biokimia Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan. Selama penelitian dan penyusunan skripsi, penulis mendapatkan bantuan dari berbagai pihak. Oleh karena itu, dalam kesempatan ini penulis mengucapkan terimakasih kepada : 1. Ibu, Bapak, Santi dan Satrio atas semua kebaikan yang tak ternilai. Tak lupa keluarga besar Samingun Hardjo Soecipto dan keluarga besar Pawiro Sarkam atas dukungannya selama ini. 2. Ibu Nur Wulandari, STP, MSi selaku dosen pembimbing akademik yang senantiasa memberikan arahan, bimbingan, dan motivasi yang sangat berarti. 3. Dr. Ir. Nuri Andarwulan, MSi. dan Dr. Ir. Nugraha Edhy Suyatma, DEA selaku dosen penguji yang telah memberikan saran dan masukan untuk penyempurnaan skripsi ini. 4. Guru-guruku yang telah mengajariku a ba ta dan a i u (terutama Bu Rahayu Biologi, Bu Tutik Kimia, Mbak Ika Fisika yang telah banyak menginspirasi). 5. Para dosen dan staf di Departeman Ilmu dan Teknologi Pangan yang telah banyak membantu penulis dalam menyelesaikan kuliah dan penelitian. 6. Pak Wachid, Abah (Pak Karna), Pak Rojak, Pak Koko, Pak Yahya, Pak Sobirin, Pak Mul, Pak Sidiq, Mas Edi, Bu Rubiyah, Teh Ida, Mbak Ari, Bi’ Cacih dan semua laboran ITP. Terimakasih atas bantuannya. 7. Teman-teman ITP 40 khususnya golongan A, teman-teman penelitian sawit (Kak Eko, Kak Izul, Herher, Martin, Kaninta), Hayuning, Gilang, Asih, Tilo, Fitri, Lita, Prima, Maya, Eka, Lilin, Mona, Lasti, Lina, Mita, Pak Komti,
Ados, Nunu, Arie, Angel, Hani, Ade, Dion, Rina, Bebe. Terimakasih atas persahabatan dan dukungannya selama ini. 8. Teman-teman Kolak, Pagi Anaba 2005, Fafourty, FBI, Ramadhan’ers (M’ Ari, M’ Ummi, M’ Dhenok, M’ Lenni, M’ Siti, Anis, Uyuy, Erven, Irma), HKRB & SMANSA (Nok, Aal, Dian, Deva, Diah, Bunga, Lina), Tim PKMI (Mbak Yani dan Kak Ibot), adik-adikku (Meku, Noku, Siku),
saudaraku Dewi
Kurnia Sari, Nurul Nufita, dan Yossy Renggo Wardhani. 9. Pihak-pihak yang tidak dapat disebutkan satu per satu. Terimakasih yang sebesar-besarnya atas bantuan yang diberikan. Skripsi ini tidak luput dari kekurangan dan kesalahan. Meskipun demikian penulis berharap semoga skripsi ini dapat berguna bagi semua pihak yang memerlukannya.
Bogor, Desember 2007
Penulis
DAFTAR ISI Halaman ABSTRAK.............................................................................................
ii
HALAMAN PENGESAHAN................................................................
iv
RIWAYAT HIDUP................................................................................
vi
KATA PENGANTAR...........................................................................
vii
DAFTAR ISI……………………………….........................................
ix
DAFTAR TABEL................................................................................. . DAFTAR GAMBAR............................................................................
xi
DAFTAR LAMPIRAN........................................................................
xiv
I. PENDAHULUAN..........................................................................
1
A. LATAR BELAKANG..............................................................
1
B. TUJUAN...................................................................................
3
C. MANFAAT...............................................................................
3
II. TINJAUAN PUSTAKA..................................................................
4
A. TANAMAN SAWIT..................................................................
4
B. MINYAK KELAPA SAWIT.....................................................
5
C. ASAM LEMAK MINYAK KELAPA SAWIT.........................
6
D. KRISTALISASI MINYAK.......................................................
9
E. KAROTENOID......................................................................... 1. Karakteristik Karotenoid..................................................... 2. Pemekatan Karotenoid........................................................
10 10 13
F. FRAKSINASI............................................................................
15
G. PELARUT HEKSANA..............................................................
17
III. METODOLOGI PENELITIAN.......................................................
19
A. WAKTU DAN TEMPAT..........................................................
19
B. BAHAN DAN ALAT................................................................
19
C. METODE PENELITIAN........................................................... 1. Karakterisasi Bahan Baku CPO.......................................... 2. Penentuan Waktu Pengadukan............................................ 3. Penentuan Konsentrasi Pelarut Heksana............................. 4. Fraksinasi Bertahap Suhu Rendah...................................... 5. Perbandingan Metode Pengambilan Fraksi Cair..................
19 19 20 21 23 26
xii
D. METODE PENGAMATAN........................................................ 1. Uji Kadar Air, Metode Oven.................................................. 2. Bilangan Asam....................................................................... 3. Bilangan Iod, Metode Hanus................................................. 4. Analisis Kandungan Karotenoid, Metode Spektrofotometri.. 5. Analisis Komposisi Asam Lemak Minyak............................
27 27 28 28 29 29
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN.........................................................
32
A. KARAKTERISASI BAHAN BAKU CPO..................................
32
B. FRAKSINASI CPO...................................................................... 1. Penentuan Waktu Pengadukan............................................... 2. Penentuan Konsentrasi Pelarut Heksana................................ 3. Fraksinasi Bertahap Pada Beberapa Suhu.............................. 4. Perbandingan Metode Pengambilan Fraksi Cair....................
35 39 41 45 60
V. KESIMPULAN DAN SARAN……………………………………….
63
A. KESIMPULAN……………………………………………………
63
B. SARAN……………………………………………………………
64
DAFTAR PUSTAKA……………………………………………………..
65
LAMPIRAN………………………………………………………………
71
