Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

Presentasi sedang didownload. Silahkan tunggu

DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR Oleh Oleh Dr. Ir. Ani Suryani, DEA OLEOKIMIA DASAR DAN TURUNAN SERTA PEMANFAATANNYA.

Presentasi serupa


Presentasi berjudul: "DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR Oleh Oleh Dr. Ir. Ani Suryani, DEA OLEOKIMIA DASAR DAN TURUNAN SERTA PEMANFAATANNYA."— Transcript presentasi:

1 DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR Oleh Oleh Dr. Ir. Ani Suryani, DEA OLEOKIMIA DASAR DAN TURUNAN SERTA PEMANFAATANNYA

2 OLEOCHEMICAL PROCESS TECHNOLOGY

3 Basic Oleochemistry Fatty Acid Gliserol Metil Ester Fatty Alkohol

4 FATTY ACID

5 Hidrolisis (Produksi Fatty Acid) R1R1 C OCH 2 O R2R2 C OCH O R3R3 C OCH 2 O + 3H 2 O HOCH 2 HOCH HOCH 2 + R1R1 C OH O R2R2 C O R3R3 C O Trigliserida Gliserin Fatty Acid

6 Fatty Acid Structure

7 Fatty Acids

8 Saturated Fatty Acid

9 Unsaturated Fatty Acid 1. Monounsaturated (MUFA) a. There is one unsaturated bond between two of the carbons b. oleic acid (C18:1) 2. Polyunsaturated (PUFA) a. There is more than one unsaturated bond b. linoleic acid (C18:2), linolenic acid (C18:3), arachidonic acid (C20:4)

10 Saturated Fatty Acid

11 Monounsaturated Fatty Acid

12 Asam lemak Jumlah atom C Ikatan rangkap Titik leleh Banyak terdapat pada sumber alami minyak/lemak oFoF oCoC Butirat4018-8Butter Laurat Minyak kelapa Miristat Butter, minyak kelapa, minyak sawit palmitat Minyak sawit, butter, lemak ayam, lard, tallow Stearat Tallow, lemak coklat, lard, butter Oleat Olive, kacang, lard, sawit, tallow, jagung, rapeseed, canola Linoleat Kedelai, safflower, biji bunga matahri, jagung, biji kapas Linolenat Kedelai, canola Gadoleat201--Minyak ikan Arakidona t Lard, tallow 205--Minyak ikan Behenat Kacang, rapeseed Erukat Rapeseed 226--Minyak ikan Beberapa Asam Lemak Yang Penting Sumber : Lawson (1995)

13 Jenis IndustriPersentase (%) Deterjen33 Turunan nitrogen18 Karet10 Cat10 Pelumas5 Tekstil5 Plastik4 Pangan1 Kosmetik1 Farmasi13 Konsumsi Asam Lemak pada Berbagai Industri

14 Fatty Acid Fatty amine + amonia, hidrogen Fatty amide amidasi (+ ethanolamine) Fatty acid ethoxylate Ester Alkyl epoxy ester Etoksilasi Esterifikasi Epoksidasi

15 FATTY ALCOHOL

16 Diagram Alir Proses Produksi Fatty Acid dan Fatty Alcohol Splitting Hydrogenation Distillation Olein Stearine CNO PKO C. Glycerine CFA Fatty Acid Trans- esterifikasi FAME FractionationHydrogenation Fatty Alcohol Fractionation Single cut Mix. Purification Usp grade. Esterification Saponification Soap Noddle

17 Produksi Fatty Alkohol R2R2 C OH O + H2H2 ROH + H2OH2O a. Hidrogenasi Asam Lemak R2R2 C OCH 3 O + H2H2 ROH + CH 3 OH b. Hidrogenasi Metil Ester

18 Fatty Alcohol Polyglycol ether + ethylene oxide Fatty alkohol sulfat sulfatasi (+ asam sulfat) Fatty alkohol ethoxylate Fatty alcohol ether phosphate Fatty alcohol ether sulfat Fatty alkohol alkoxylate Fatty alcohol sulfosuccinate Etoksilasi Propoxilation SulfationPhosphatizationSulfitation

19 Methyl Ester

20 Transesterifikasi (Produksi Metil Ester) R1R1 C OCH 2 O R2R2 C OCH O R3R3 C OCH 2 O + 3CH 2 OH HOCH 2 HOCH HOCH 2 + R1R1 C OCH 3 O R2R2 C O R3R3 C O TrigliseridaGliserin Metil Ester Metanol

21 Metil Ester Fatty Alcohol Hidrogenasi (+ hidrogen) Metil Ester Sulfonat Sulfonasi Fatty acid alkanolamide Amidasi

22 Fat /Oil

23 Minyak/ Lemak Gliserol, Asam lemak Hidrolisis Methyl ester Transesterifikasi Fatty acid alkanolamide Epoxided triglyceride Amidasi Epoksidasi Ethoxylated triglyceride Etoksilasi Hydrogenated oil Hidrogenasi Turkey red oil Sulfation

24 REAKSI KIMIA UMUM PADA MINYAK/LEMAK

25 Reaksi Hidrolisis (Splitting) C C C H H H H H O O O Trigliserida Asam lemak + 3 HOH panas Gliserol + 3 Asam lemak bebas C C C H H H H H OH Air  Hidrolisis adalah reaksi air dengan minyak/lemak yangmenyebabkan putusnya beberapa ikatan ester dari minyak/lemak, sehingga menghasilkan gliserol dan asam lemak bebas.  Hidrolisis parsial dapat menghasilkan monogliserida dan digliserida.  Reaksi hidrolisis dapat dipercepat oleh suhu dan tekanan tinggi dengan sejumlah air berlebih.

26  Laju hidrolisis atau pembentukan asam lemak bebas bergantung pada beberapa hal : 1. Jumlah air pada minyak. Semakin banyak jumlah air maka semakin cepat terjadi laju hidrolisis. 2.Suhu pemanasan. Semakin tinggi suhu, semakin cepat laju produk asam lemak bebas. 3.Frekuensi penggantian minyak. Pada kondisi penggorengan yang sama, makin sering minyak diganti dengan minyak baru maka laju pembentukan asam lemak bebas makin rendah. 4.Jumlah siklus pemanasan/pendinginan minyak. 5.Banyaknya sisa partikel hasil pemanasan yang tersisa.

27 Reaksi Hidrogenasi  Reaksi hidrogenasi dilakukan untuk menjenuhkan ikatan rangkap pada asam lemak.  Caranya : gas hidrogen direaksikan secara langsung pada ikatan rangkap yang dituju dengan bantuan katalis Ni dan panas.  Hidrogenasi digunakan untuk mengkonversi minyak yang berbentuk cair hingga menjadi berbentuk semipadat ataupun padat (untuk produk shortening, margarin, sabun, dll) C R C C O OH Asam Lemak HH H +H2H2 panas Ni/CuCr C R C C O HH H OH Asam Lemak terhidrogenasi

28  Laju reaksi hidrogenasi tergantung pada : -Bahan baku yang akan dihidrogenasi. Makin banyak kandungan ikatan rangkap, makin cepat laju reaksi hidrogenasi. -Konsentrasi katalis. Umumnya peningkatan konsentrasi katalis akan meningkatkan laju reaksi. -Konsentrasi hidrogen. Peningkatan hidrogen akan meningkatkan laju reaksi hidrogenasi. -Suhu reaksi. Peningkatan suhu akan meningkatkan laju reaksi, selektivitas, dan pembentukan asam trans. -Tekanan. Umumnya peningkatan tekanan akan meningkatkan laju reaksi, mengurangi selektivitas, dan mengurangi pembentukan asam trans. -Pengadukan. Peningkatan pengadukan akan meningkatkan laju reaksi, serta mengurangi selektivitas dan pembentukan asam trans.

29  Kondisi proses hidrogenasi bervariasi, tergantung pada produk yang akan dihasilkan. Contoh : untuk memproduksi fatty alcohol, - Tekanan = kP -Suhu = o C -Jenis katalis = CuCr

30 Reaksi Oksidasi  Reaksi oksidasi terjadi pada ikatan rangkap akibat adanya oksigen.  Reaksi ini menyebabkan terjadinya kerusakan pada minyak, ditandai dengan terbentuknya peroksida dan timbulnya flavor yang tidak menyenangkan pada minyak/lemak.  Untuk mencegah terjadinya oksidasi pada minyak/lemak digunakan antioksidan. C R C C O OH Asam Lemak HH +O2O2 cahaya, panas waktu C R C C O HH O OH Peroksida O

31 AditifFungsi TokoferolAntioksidan, menghambat ketengikan Butylated hydroxyanisole (BHA) Antioksidan, menghambat ketengikan Butylated hydroxytoluene (BHT) Antioksidan, menghambat ketengikan Tertiary butylhydroquinone (TBHQ) Antioksidan, menghambat ketengikan Karoten (pro-vitamin A)Aditif pewarna, meningkatkan warna produk akhir Methyl siliconeMencegah oksidasi dan pembusaan pada minyak/lemak selama proses penggorengan LecithinMenghilangkan air untuk mencegah lipolytic rancidity Asam sitratagen pengkelat logam, menghalangi oksidasi akibat katalisasi oleh logam Asam fosfat Aditif Pelindung Minyak/Lemak dari Oksidasi Sumber : Lawson (1995)

32 Reaksi Polimerisasi  Reaksi polimerisasi adalah reaksi pada molekul - molekul minyak/lemak yang kecil bergabung membentuk molekul yang lebih besar (karena banyaknya ikatan tidak jenuh)  Polimerisasi dapat terjadi pada bagian tidak jenuh di asam lemak ataup pada ikatan terkonjugasi molekul asam lemak dan gliserol.  Reaksi polimerisasi terjadi pada metode deep frying makanan.  Faktor yang mempercepat reaksi polimerisasi : penggorengan pada suhu yang terlalu tinggi (> 350 o F, o C), adanya oksigen, penggunaan minyak berkualitas rendah, dan waktu pemanasan yang terlalu lama.  Polimerisasi menyebabkan : - peningkatan kekentalan/viskositas minyak hasil penggorengan -penurunan bilangan iod -kerusakan pada minyak

33 Reaksi Esterifikasi  Secara sederhana, reaksi esterifikasi merupakan kebalikan dari reaksi hidrolisis.  Reaksi esterifikasi adalah proses penggabungan atau penggabungan kembali asam lemak dengan gliserol untuk membentuk trigliserida.  Monogliserida dan digliserida juga dapat diproduksi melalui esterifikasi.

34  Reaksi esterifikasi juga diterapkan untuk menghasilkan ester dengan cara mereaksikan asam lemak dengan alkohol.  Reaksi dipercepat dengan bantuan katalis asam, umumnya digunakan katalis asam sulfat.  Reaksi esterifikasi bersifat bolak-balik (reversible). + R’OH katalis asam RCOOHRCOOR’ + H2OH2O Asam lemak AlkoholEsterAir

35 Reaksi Transesterifikasi  Transesterifikasi merupakan proses yang menyerupai hidrolisis. Namun berbeda dengan hidrolisis, pada proses transesterifikasi yang digunakan bukanlah air melainkan alkohol  Transesterifikasi diterapkan untuk menghasilkan metil ester. R1R1 C OCH 2 O R2R2 C OCH O R3R3 C OCH 2 O + 3 CH 3 OH HOCH 2 HOCH HOCH 2 + R1R1 C OCH 3 O R2R2 C O R3R3 C O TrigliseridaGliserin Metil ester Metanol NaOCH 3 katalis

36  Transesterifikasi dapat berupa penggantian gugus alkohol dari suatu ester dengan alkohol lain membentuk ester baru.  Konversi metil ester dipengaruhi oleh suhu. + R”OH NaOCH 3 katalis RCOOR’RCOOR” + R’OH EsterAlkoholEsterAlkohol

37 Reaksi Interesterifikasi  Reaksi interesterifikasi yaitu perpindahan atau pertukaran asam lemak dari satu minyak/lemak ke minyak/lemak lainnya dengan karakteristik spesifik  Dibedakan atas dua macam, yaitu : a.Interesterifikasi acak (random interesterification) Dilakukan pada suhu yang sangat tinggi (> 480 o F, 249 o C) tanpa katalis. Pada suhu yang lebih rendah harus digunakan katalis alkali metal. b.Interesterifikasi langsung (directed interesterification) Dilakukan pada kisaran suhu o F atau 32,2-37,8 o C, dengan menggunakan katalis sodium methylate.

38 Reaksi Halogenasi  Halogenasi yaitu reaksi penambahan halogen (klorin, bromine, iodine) ke ikatan rangkap pada asam lemak yang tidak jenuh.  Digunakan untuk mengukur derajat ketidakjenuhan minyak/lemak (bilangan iod). C R C C O OH HH Asam lemak tidak jenuh +I2I2 C R C C O HH Asam Lemak teriodisasi OH I I

39 Isomerisasi  Isomer adalah dua atau lebih senyawa yang terdiri atas elemen penyusun yang sama, sehingga memiliki rumus molekul yang sama namun struktur molekulnya berbeda.  Dua macam tipe isomer pada minyak atau lemak : a. Geometric isomerism Asam lemak tidak jenuh dapat berupa bentuk cis atau trans berdasarkan pada konfigurasi atom H yang terikat pada atom C yang digabungkan oleh ikatan rangkap. Cis = atom H pada rantai karbon berada pada sisi yang sama. Trans = atom H pada rantai karbon berada pada sisi yang berlawanan. C C C C HH Cis HH HH C C C C H H Trans HH HH

40 b.Positional isomerism - Pada kasus ini, lokasi ikatan rangkap sepanjang rantai asam lemak berbeda diantara masing-masing isomer. -Posisi ikatan rangkap berdampak pada titik leleh asam lemak hingga batas tertentu. -Proses hidrogenasi dapat menyebabkan terjadinya pergeseran lokasi ikatan rangkap pada rantai asam lemak sebagaimana pada isomerisasi cis-trans. -Jumlah positional dan geometric isomer makin meningkat dengan meningkatnya jumlah ikatan rangkap. Contoh : rantai asam lemak dengan dua ikatan rangkap, memiliki 4 geometric isomer, yaitu cis-cis, cis-trans, trans-cis, dan trans-trans.

41 Fraksinasi  Fraksinasi yaitu pemisahan fraksi padatan pada suhu tertentu.  Bentuk fraksinasi yang paling luas penerapannya adalah kristalisasi, yaitu campuran trigliserida dipisahkan menjadi dua atau lebih fraksi yang berbeda titik lelehnya pada suhu yang ditentukan.  Dry fractionation seringkali digunakan untuk menerangkan proses fraksinasi berupa winterisasi (winterization) atau pressing.  Winterisasi yaitu proses dimana sejumlah kecil material dikristalkan dan dipisahkan dari minyak pangan dengan cara filtrasi untuk mencegah terjadinya clouding pada fraksi cair pada suhu pendinginan (refrigerating temperatures).

42 Asam lemak Jumlah atom C Ikatan rangkap Titik leleh oFoF oCoC Butirat Laurat Miristat palmitat Stearat Oleat Linoleat Linolenat Gadoleat201-- Arakidonat Behenat Erukat Titik Leleh Beberapa Asam Lemak

43 INDUSTRI KIMIA BERBASIS MINYAK KELAPA SAWIT

44 Pohon Kelapa Sawit (Elaeis guineensis Jacq) Tandan Buah Segar Sawit Penampang Melintang Buah Sawit

45

46 Kriteria Panen Tandan Buah Segar (Buah Normal) Buah Mentah (Buah tidak membrondol, berwarna hitam pekat) Buah Agak Matang (12,5-25% buah luar membrondol, berwarna kemerahan) Buah Matang (26-50% buah luar membrondol, berwarna merah mengkilat) Buah Lewat Matang (51-100% buah luar atau sebagian buah bagian dalam membrondol) Kematangan PanenRendemen Minyak (%)Kadar ALB (%) Buah mentah ,6 - 2,8 Buah agak matang ,7 - 3,3 Buah matang ,8 - 4,9 Buah lewat matang ,8 - 6,1

47 Kriteria Buah Abnormal Buah Banci (Muncul bunga jantan atau bunga betina dalam satu tandan) Buah Mantel (Buah berlapis dan tidak memiliki inti)

48 Peta Penyebaran Industri Sawit di Indonesia Skala 1 : Keterangan : Industri penghasil CPO Industri penghasil CPO + PKO Industri penghasil CPO + produk hilir Industri penghasil produk hilir

49 Persentase Industri Berbasis Kelapa Sawit di Indonesia

50 Pengelompokkan Industri Turunan Kelapa Sawit

51

52

53

54 Komposisi Asam Lemak Minyak Inti Sawit (PKO) dan Minyak Sawit Kasar (CPO) Sumber : a Swern (1979). b Godin dan Spensley (1971) dalam Salunkhe et al. (1992). Asam LemakPKO ( %) a CPO (%) b Asam Lemak Jenuh : - Kaproat0,1 – 1,5 - Kaprilat3 – 5 - Kaprat3 – 7 - Laurat40 – 52< 1,2 - Miristat14 – 18 0,5 – 5,9 - Palmitat7 – 9 32 – 59 - Stearat1 – 31,5 – 8 - Arakhidat, dll0,1 – 1< 1,0 Asam Lemak Tak Jenuh : - Oleat11 – 1927 – 52 - Palmitoleat0,1 – 1< 0,6 - Linoleat0,5 – 25,0 – 14 - Linolenat < 1,5

55 PROSES PENGOLAHAN TBS MENJADI CPO DAN PKO


Download ppt "DEPARTEMEN TEKNOLOGI INDUSTRI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR Oleh Oleh Dr. Ir. Ani Suryani, DEA OLEOKIMIA DASAR DAN TURUNAN SERTA PEMANFAATANNYA."

Presentasi serupa


Iklan oleh Google