ANALISA MINYAK DALAM BAHAN INDUSTRI
3.1 Pendahuluan
3.1.1 Tujuan Percobaan
Tujuan dari percobaan ini adalah untuk menganalisa kandungan minyak/lemak dalam biji-bijian hasil pertanian.
3.1.2 Latar Belakang
Biji-bijian hasil pertanian umumnya mengandung minyak/lemak yang akan memiliki nilai jual tinggi bila diolah dengan baik. Minyak atau lemak nabati mempunyai peran penting dalam kehidupan rumah tangga maupun dalam proses-proses industri. Pengetahuan mengenai minyak atau lemak nabati ini secara umum dipandang sangat penting, misalnya secara khusus untuk menganalisa kandungan minyak dalam suatu industri.
Kadar atau kandungan minyak dalam suatu bahan itu sangat perlu untuk diketahui, karena ini terkait langsung dengan proses pengolahan bahan tersebut dalam industri. Dengan analisa seperti ini, analisa biasanya dapat menentukan teknik-teknik tertentu sesuai dengan karakter bahan yang diolah, salah satu contoh pemisahan adalah dengan cara soxhlet.
3.2 Dasar Teori
Sumber-sumber minyak dan lemak dapat dibagi menjadi dua bagian besar yaitu sumber dari tumbuh-tumbuhan yang meliputi biji-bijian dari tanaman tahunan seperti kedelai, biji kapas, kacang tanah, rape seed, bunga matahari, dan sebagainya; dan pohon-pohon yang menghasilkan minyak seperti pohon palem penghasil minyak kelapa dan zaitun (olive), dan sumber-sumber dari hewan meliputi hewan-hewan seperti babi, sapi, domba, dan hewan-hewan laut seperti sardin, hering, paus.
(Buckle, 1985).
Minyak dan lemak termasuk salah satu anggota dari golongan lipid, yaitu lipid netral. Lipid itu sendiri dapat diklasifikasikan menjadi 4 kelas, yaitu: 1) lipid netral, 2) fosfatida, 3) spingolipid dan 4) glikolipid. Semua jenis lipid ini banyak terdapat di alam.
(Ketaren, 0986).
Suatu lipid didefinisikan sebagai senyawa organik yang terdapat dalam alam serat tak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik nonpolar, seperti: suatu hidrokarbon atau dietil eter. Lemak dan minyak adalah trigliserida atau triasilgliserol, kedua istialh ini berarti “triester (dari) gliserol” .
(Fessenden dan Fessenden, 1986).
Perbedaan padatan trigliserida (lemak) dan cairan trigliserida (minyak) jelas terlihat dari komposisinya. Minyak mengandung persentase asam jenuh yang lebih tinggi dibandingkan lemak; minyak sayur (seperti minyak jagung atau kacang) menghasilkan 80 % asam tak jenuh setelah dihidrolisis, sedangkan lemak (seperti lemak sapi) hanya sedikit diatas 50 % trigliserida sederhana yang terdapat di alam. Pada umumnya lemak atau minyak tidak terdiri dari satu macam trigliserida melainkan campuran dari trigliserida, karena alasan ini, komposisi lemak dan minyak biasanya dinyatakan dalam persentase macam-macam asam yang diperoleh dari hidrolisis. Beberapa minyak dan lemak 1 atau 2 asam, ditambahkan sedikit asam-asam lainnya, minyak zaitun misalnya, terdiri dari 83 % asam oleat, minyak kelapa terdiri dari 43 % asam oleat ditambah sedikit asam stearat dan asam linoleat.
(Harold, 1990).
Trigliserida atau trigliserol adalah ester gliserol dengan tiga molekul asam lemak.
Struktur trgliserida, yaitu :
O O
CH2OH ║ ║
HOCR CH2 OCR 
O O
║ - 3 H2O ║
CHOH + HOCR’ CHOCR’
O O
║ ║
CH2OH HOCR” CH2OCR”
Gliserol Asam Lemak Suatu triasilgliserol
atau trigliserida
(Fessenden dan Fessenden, 1997).
Minyak dan lemak (trigliserida) yang diperoleh dari berbagai sumber mempunyai sifat fisiko-kimia yang berbeda satu sama lain, karena perbedaan jumlah dan jenis ester yang terdapat di dalamnya. Minyak dan lemak tidak berbeda dalam bentuk umum trigliseridanya dan hanya berbeda dalam suatu kisaran nilai. Dan karena perbedaannya cukup kecil, nilai tersebut dinamakan konstanta. Konstanta titik yang dianggap cukup penting adalah bilangan iod, bilangan penyabunan, bilangan Reichent Messel, bilangan polenske, bilangan asam dan residu fraksi tak tersabunkan.
Zat warna dalam minyak terdiri dari dua golongan yaitu zat warna alamiah, dan warna hasil degradasi zat warna alamiah.Zat warna yang termasuk golongan zat warna alamiah terdapat secara alamiah di dalam bahan yang mengandung minyak dan ikut terekstrak bersama minyak pada proses ekstraksi zat warna tersebut antara lain terdiri dari a dan b karoten, xanthophil, klorofil dan anthosyanan, kehijau-hijauan dan kemerah-merahan, pigmen berwarna merah, jingga atau kuning disebabkan oleh karotenoid yang bersifat larut dalam minyak
Sifat-sifat minyak antara lain:
1. Minyak.
2. Bau amis, disebabkan oleh terbentuknya trimetil amin.
3. Bau dan rasa (odor dan flavor), terjadi secara alami dan pembentukan asam-asam yang berantai sangat pendek sebagai hasil penguraian pada kerusakan minyak.
4. Titik cair dan polymorphism, adalah suatu keadaan dimana terdapat lebih dari satu bentuk kristal.
5. Titik didih (boiling point), akan semakin meningkat dengan bertambah panjangnya rantai karbon asam lemak.
6. Titik lunak (softening point), adalah temperatur pada saat permukaan dari minyak/lemak dalam tabung kapiler mulai panik.
7. Slipping point, adalah temperatur pada saat lemak dalam silinder naik atau mulai melincir.
8. Shot Melting Point, adalah temperatur pada saat tetesan pertama dari minyak/lemak.
9. Bobot jenis, ditentukan pada temperatur 25 oC dan 40 oC.
10. Indeks bias, adalah derajat penyimpangan dari cahaya yang dilewatkan pada suhu medium yang cerah.
11. Titik asap, titik nyala, dan titik api.
12. Titik kekeruhan (turbidity point).
Sedangkan, sifat-sifat kimianya antara lain:
1. Hidrolisa, diubah menjadi asam lemak bebas dan gliserol.
2. Oksidasi, mengakibatkan bau tengik.
3. Hidrogenasi, untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon.
4. Esterifikasi, mengubah asam-asam lemak dari trigliserida dalam bentuk ester.
Dalam penentuan kadar minyak atau lemak, contoh yang diuji harus cukup kering dan biasanya digunakan contoh dari bekas penentu kadar air, jika masih basah selain memperlambat proses ektraksi, air dapat turun ke dalam labu suling (labu lemak) sehingga akan mempersulit penentuan berat tetap dari labu suling
Tujuan proses ekstraksi adalah :
1. Untuk memperoleh minyak atau lemak tanpa dirusak oleh proses itu dan dalam keadaan semurni mungkin
2. Untuk memperoleh hasil minyak atau lemak setinggi mungkin
3. Untuk menghasilkan sisa (residu) yang bernilai setinggi mungkin.
(Ketaren, 1986).
Selain trigliserida di alam, bentuk gliserida lain yaitu digliserida dan juga monogliserida yang keduanya hanya terdapat sangat sedikit tanaman lemak dan minyak, dalam bidang biologi dikenal sebagai salah satu bahan penyusun dinding sel dan penyusun bahan-bahan biomolekul. Lemak dan minyak merupakan sumber biokalori. Karena minyak memiliki titik didih yang tinggi maka biasa digunakan untuk menggoreng makanan, sehingga bahan yang digoreng akan kehilangan sebagian besar air yang dikandungnya menjadi kering. Minyak memberikan rasa dan aroma yang spesifik.
(Sudarmaji, 2003).
3.3 Metodologi Percobaan
3.3.1 Alat dan Diskripsi Alat
Alat-alat yang digunakan dalam percobaan ini adalah:
1. 1 set soxhlet
2. Elektromantel (pemanas listrik)
3. Kondensor
4. Neraca analitik
5. Oven
6. Gelas piala
7. Gelas ukur
8. Cawan
9. Stopwatch
10. Labu leher tiga
11. Erlenmeyer
12. Benang
Diskripsi Alat
Gambar 3.1 Rangkaian Alat Ekstraksi Soxhlet
Keterangan gambar 3.1:
1 .Labu leher tiga 5. Termometer
2. Pemanas soxhlet 6. Pengatur skala panas
3. Soxhlet 7. Statip dan klem
4. Kondensor 8. Tempat bahan
Gambar 3.2 Rangkaian Alat Destilasi Sederhana
Keterangan gambar 3.2:
1. Labu leher tiga
2. Pemanas mantel
3. Thermometer
4. Kondensor.
5. Erlenmeyer
6. Pengatur skala panas
7. Statip dan klem
3.3.2 Bahan
Bahan-bahan yang digunakan:
1. Kacang kedelai
2. Pelarut organik (dietil eter)
3. Kertas saring (thimbale wathman)
3.3.3. Prosedur Percobaan
1. Merangkai alat seperti gambar 3.1.
2. Menghaluskan sejumlah biji-bijian, menimbang, memasukkannya ke dalam kertas saring menjahit sedemikian rupa dan memasukkan ke dalam soxhlet.
3. Memasukkan pelarut dietil eter ke dalam labu didih dengan volume 60 % dari labu didih.
4. Mengaliri kondensor dengan air pendingin, selanjutnya rangkaian alat tersebut dihubungkan dengan pemanas listrik
5. Melakukan sirkulasi beberapa kali yakni sebanyak 6 kali.
6. Merangkai alat seperti pada gambar 3.2 untuk mendistilasi minyak dan pelarut dietil eter.
7. Menghentikan proses distilasi sampai pelarut tidak ada lagi dalam labu didih.
8. Memasukkan minyak dalam cawan, menimbang, dan memanaskan dengan oven sampai beratnya konstan baru proses dihentikan.
9. Memisahkan pelarut yang telah diukur volume sisanya.
3.4 Hasil dan Pembahasan
3.4.1 Data Hasil Pengamatan
Tabel 3.1 Tabel Hasil Pengamatan
| No | Langkah Percobaan | Hasil Pengamatan |
| 1. 2. 3. 4. 5 6. 7. 8. 9. | Menimbang kacang kedelai yang telah dihaluskan. Memasukkan pelarut dietil eter dalam labu didih. Membungkus kacang kedelai dalam kertas saring dan masukkan dalam soxhlet. Menjalankan sirkulasi sebanyak 6 kali. Menguapkan pelarut dan minyak dengan cara distilasi. Menampung sisa pelarut dalam erlenmeyer. Menjalankan proses distilasi sampai dietil eter tidak ada lagi dalam labu didih. Memasukkan minyak ke dalam cawan dan mamanaskan dalam oven kemudian menimbang dengan menggunakan neraca analitik sampai beratnya konstan. Mengukur volume minyak dengan menggunakan gelas ukur. | m = 10 gram mminyak = 0,01 gram Vminyak = 0,4 mL |
3.4.2 Pembahasan
Sumber-sumber minyak dan lemak didapat dari hewan dan tumbuhan, minyak atau lemak dari tumbuhan misalnya biji-bijian dari tanaman tahunan seperti kedelai, biji kapas, kacang tanah, rape seed bunga matahari dan minyak atau lemak sari hewan misalnya minyak babi, sapi dan domba.
Bahan yang digunakan pada percobaan ini adalah kacang kedelai yang akan diambil minyaknya, kacang kedelai tersebut sebelumnya dihaluskan agar memudahkan pelarut organik dietil eter menembus lapisan epitel bahan yang keras. Hendaknya bahan tersebut sebelumnya dipanaskan agar pelarut dapat menembus bahan tanpa dihalangi oleh air yang ada di dalam bahan kacang kedelai yang digunakan 10 gram.
Kacang kedelai tersebut dibungkus dengan menggunakan kertas saring agar bahan yang berbentuk padat itu tidak terpisah-pisah. Walaupun bahan dibentuk (bungkus) dengan kertas saring pelarut dietil eter akan dapat menembusnya karena pelarut yang bersifat cair dan ukuran molekul dari air lebih kecil dari pori-pori kertas saring, bahan dibungkus dimasukkan dalam soxhlet. Pelarut yang digunakan adalah dietil eter yang mempunyai titik didih rendah dibandingkan minyak atau lemak dan juga agar pelarut lebih mudah menguap sehingga sirkulasinya lebih cepat pelarut dietil eter ini lebih tidak berbahaya bila dibandingkan chloroform. Dietil eter diambil dengan volume dengan volume 150 ml atau 60 % dari volume labu didih. Volume pelarut tersebut tidak lebih besar daripada volume soxhlet karena apabila soxhlet dipenuhi pelarut, masih ada pelarut yang tertinggal sekitar 50 mL. Agar volume sisa ini dapat menguap itu artiya pelarut ini mengonduksi panas yang berasal dari pemanas mantel sehingga labu didih tidak akan pecah dikarenakan panas dari pemanas mantel. Pemanasn diperlukan agar mempercepat penguapan dan sirkulasi pelarut lebih cepat. Pada saat menyalakan pemanas bersamaan itu dialirkan air pendingin pada pendingin balik, yang fungsinya adalah untuk menjaga volume pelarut tetap konstan. Karena dalam pemanasan akan timbul uap dengan adanya pendingin balik uap tersebut diubah menjadi embun yang kemudian jatuh ke tempat bahan. Yang merupakan campuran antara pelarut dengan minyak. Penguapan pelarut terus berlangsung, pada saat tersebut terjadi kalor laten penguapan, yakni suhu tetap tetapi telah terjadi perubahan fase dari cair ke uap. Uap tersebut terus naik, pada saat uap tersebut berada pada pendingin balik, uap tersebut telah berubah fase dari uap ke cair, dalam hal ini tejadi kalor laten kondensasi yang mempunyai suhu tetap. Seharusnya air pada pendingin balik lebih dingin dari pada saat itu, supaya perubahan fase uap ke cair lebih cepat dan itu berarti sirkulasi dapat berlangsung cepat. Uap yang telah berubah fasenya menjadi cair, turun ke bawah disebabkan cairan bersifat menempati tempat yang lebih renda dan juga karena factor gravitasi, cairan yang bersifat nonpolar tersebut menembus kertas saring lalu menembus lapisan epitel bahan dan melarutkan minyak dalam kacang kedelai.
Pada sirkulasi pertama adalah sirkulasi paling lama, karena pelarut sedang membasahi bahan yang memerlukan waktu yang lama tetapi untuk sirkulasi yang selanjutnya lebih cepat karena pelarut sudah seluruhnya dserap oleh bahan, air yang berada di dalam bahan juga merupakan salah satu faktor yang memperlambat sirkulasi karena air bersifat polar. Sirkulasi tersebut dilakukan sebanyak 6 kali, seharusnya sirkulasi dilakukan lebih banyak lagi, setelah itu minyak dan pelarut tersebut dipindahkan ke kondensor untuk memisahkan minyak dan pelarut.
Minyak dan pelarut yang berada pada labu didih dipanaskan, karena pelarut mempunyai titik didih yang lebih rendah dibandingkan minyak, maka pelarut lebih dulu menguap dan masuk ke kondensor serta fasenya berubah dari uap ke cair. Pelarut yang berubah menjadi cair tersebut kemudian turun dan masuk ke dalam Erlenmeyer. Proses kondensasi dihentikan apabila sudah tidak adalagi pelarut, yang ditandai dengan tidak adanya gelembung udara pada miyak.
Pada hasil perhitungan, diperoleh kadar minyak dalam 6 gram kacang kedelai adalah 0,1 % dimana massa konstan minyak yaitu 0,01 gram. Sedangkan untuk kadar volume minyak (%v/b) dalam 10 gram kacang kedelai adalah 0,4 mL.
3.5 Penutup
3.5.1 Kesimpulan
Kesimpulan yang dapat diambil dari percobaan ini adalah:
1. Proses penghalusan kacang kedelai dimasukkan untuk memudahkan pelarut menembus lapisan epitel bahan yang keras.
2. Proses pemanasan dengan elektromantel berfungsi untuk menjaga volume pelarut tetap konstan.
3. Sirkulasi yang dilakukan sebanyak 6 kali dan volume minyak yang didapat adalah 0,4 mL.
4. Kadar minyak dalam 10 gram kacang kedelai adalah 0,1 %, sedangkan kadar volume minyak adalah 4 %.
5. Massa jenis (densitas) adalah 0,025 %.
3.5.2 Saran
Saran yang didapat dari percobaan ini adalah sebaiknya biji- bijian yang digunakan dalam percobaan bervariasi serta percobaan sebaiknya dilengkapi, dalam kondisi baik dan siap pakai.
tolong cantumkan daftar pustakanya ya/....
ReplyDelete