PBA MINYAK DAN LEMAK Prof. Dr. Erliza Hambali, Dr. Titi Candra Sunarti

Presentasi berjudul: "PBA MINYAK DAN LEMAK Prof. Dr. Erliza Hambali, Dr. Titi Candra Sunarti"— Transcript presentasi:

1 PBA MINYAK DAN LEMAK Prof. Dr. Erliza Hambali, Dr. Titi Candra Sunarti
Departemen Teknologi Industri Pertanian Fakultas Teknologi Pertanian Teknologi Industri Pertanian Institut Pertanian Bogor

2 Agenda Kuliah PBA Minggu ke-2 & 3
Pengertian dan Karakteristik dan Sifat-sifat Minyak dan Lemak Sumber-sumber Minyak dan Lemak Minyak dan Lemak yang Potensial di Indoneisa Kelapa Sawit Kelapa Jarak Pagar Jarak Kepyar Kakao

3 Minyak dan Lemak Minyak dan Lemak : Senyawa yang tidak larut dalam air yang berasal dari sumber tanaman dan hewan, Komponen utama : ester asam lemak dan gliserol atau trigliserida Lemak atau fat  trigliserida yang berbentuk padat atau semi-padat pada suhu ruang Minyak atau oil  trigliserida berbentuk cair pada suhu ruang.

4 Klasifikasi Minyak dan Lemak
Kejenuhan (Ikatan Rangkap) Sifat Mengering Sumber

5 Kejenuhan (Ikatan Rangkap)
1. Asam lemak jenuh asam lemak yang mengandung ikatan tunggal pada rantai hidrokarbonnya berwujud padat. 2. Asam lemak tak jenuh asam lemak yang mengandung satu atau lebih ikatan rangkap pada rantai hidrokarbonnya, terutama terdapat pada minyak nabati  cenderung berbentuk minyak.

6 Asam Lemak Jenuh ∑C Asam Lemak Titik Cair (oC) Sumber 4
Butirat C3H7COOH -8 Lemak Susu 6 Kaproat C5H11COOH -3.4 Lemak Susu, Kelapa, PKO 8 Kaprilat C7H15COOH 16.7 PKO, Lemak susu 10 Kaprat C9H19COOH 31.6 Lemak susu, minyak palma 12 Laurat C11H23COOH 44.2 Kelapa, PKO, babasu, susu 14 Miristat C13H27COOH 54.4 Minyak pala, Susu, kelapa, PKO 16 Palmitat C15H31COOH 62.9 Tallow, palm oil, cocoa butter 18 Stearat C17H35COOH 69.6 Tallow, cocoa butter 20 Arakhidat C19H39COOH 75.4 Kacang-kacangan 22 Behenat C21H43COOH 80.0 24 Lignoserat C23H47COOH 84.2

7 Asam Lemak Tidak Jenuh ∑C Asam Lemak Titik Cair (oC) Sumber 16
Palmitoleat : 9-hexadecenoic 0.5 18 Oleat : cis-9-octadecenoic 16.3 Elaidat : trans-9-octadecenoic 43.7 Linoleat : cis-cis-9,12-octadecadienoic - 5.0 Linolenat : cis-cis-cis-9,12,15 octadecatrienoic - 11.0 20 Arakhidonat : cis-cis-cis-cis-5,8,11,14 eicosatetraenoic - 49.5 22 Erukat : cis – 13 cocosenoic 33.7

8 Sifat Mengering Sifat Keterangan
1. Minyak tidak mengering (non-drying oil) contoh: minyak zaitun, minyak kacang contoh: minyak biji rape contoh: minyak sapi 2. Minyak setengah mengering (semi –drying oil) Minyak yang mempunyai daya mengering yang lebih lambat.Contohnya: minyak biji kapas, minyak bunga matahari 3. Minyak nabati mengering (drying –oil) Minyak yang mempunyai sifat dapat mengering jika kena oksidasi , dan akan berubah menjadi lapisan tebal , bersifat kental dan membentuk sejenis selaput jika dibiarkan di udara terbuka. Contoh: minyak kacang kedelai, minyak biji karet

9 Sumber Minyak Dan Lemak
Minyak dan lemak hewan - Lemak susu - Lemak sapi - Minyak ikan Minyak dan lemak nabati - Dari buah : Minyak kelapa, minyak sawit, minyak jarak - Dari biji : Minyak jagung, minyak kedelai, minyak karet Sumber minyak dan lemak lain - Minyak dari ragi dan kapang - Minyak dari bakteri - Minyak dari alga

10 Komponen Lipid Gliserida : Trigliserida Digliserida Monogliserida
Asam Lemak (fatty acid) (1) Asam Lemak Jenuh (saturated fatty acid) (2) Asam Lemak Tidak Jenuh (unsaturated fatty acid) Komponen Minyak Lemak Non-gliserida

11 Gliserida Trigliserida :
Produk kondensasi dari satu molekul gliserol dan tiga mol asam lemak akan menghasilkan air dan satu mol trigliserida Mono- dan Digliserida : hanya mengandung 1 atau 2 asam lemak Trigliserida sederhana : tiga mol asam lemak yang sama Trigliserida campuran : asam lemak berbeda

12

13 2. Asam Lemak -CH2-CH2-CH2-CH2- -CH2-CH=CH-CH2-
Senyawa alifatik yang mengandung satu gugus karboksil yang berikatan pada ujung rantai hidrokarbon Rantai karbon Rantai karbon Asam lemak jenuh Asam Lemak Tidak Jenuh Tingkat ketidakjenuhan  jumlah ikatan rangkap pada asam lemak. -CH2-CH2-CH2-CH2- -CH2-CH=CH-CH2- Pengelompokan minyak tidak jenuh -Non-drying Oil -Semi-drying Oil -Drying Oil

14 Kandung Kholesterol dalam Bahan Pangan
3. Komponen Minyak Lemak Non-Gliserida 1. Senyawa penting dalam minyak kasar a. Fosfatida : lesitin, cephalin b. Sterol : senyawa kristalin, netral, dan tidak tersabunkan Contoh: Lemak hewan  cholesterol C27H46O Lemak tumbuhan  phytosterol Kandung Kholesterol dalam Bahan Pangan Sumber Kholesterol (ppm) Minyak & Lemak Tumbuhan <50 Daging sapi tanpa lemak > Minyak Ikan Hati hewan 4900 Susu 120 Ikan, low fat Mentega 2800 Udang, crustacea Daging babi tanpa lemak > Telur 410 Kuning Telur

15 3. Komponen Minyak Lemak Non-Gliserida (Lanjutan)
2. Komponen Minor dalam Minyak Murni a. Sterol b. Fatty Alcohols c. Colorless hydrocarbon 3. Komponen yang mempengaruhi penampakan lemak Pigmen Contoh. -carotene  warna kuning-jingga Chlorophyll  hijau 4. Komponen yang mempengaruhi stabilitas Antioksidan Co. Tocopherol Sesame oil  sesamoline Gossypol  cottonseed oil 5. Komponen yang mempengaruhi flavor dan odor keton  lauric acid-type oils terpenoid  oleic-linoleic acid oils 6. Komponen yang mengandung nutrisi penting Fat-soluble vitamins : A, D dan E 7. Minerals

16 Karakteristik Lemak dan Minyak
Kelarutan Lemak dan minyak tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik seperti minyak bumi, eter dan CCl4 Agen Pengemulsi  memungkinkan membentuk campuran minyak dan air yang stabil  emulsion Lemak dalam emulsi air contoh: susu, santan kelapa air dalam emulsi minyak contoh: mentega, margarine Plastisitas  akan mengubah bentuk ketika tekanan diberikan tetapi akan kembali ke bentuk semula ketika tekanan dihentikan  lemak merupakan campuran trigliserida  cairan atau bentuk kristalin contoh Margarine : wide plastic range  spreadable

17 Sifat-Sifat Lemak dan Minyak
Efek Panas (1) Titik Leleh lemak meleleh saat dipanaskan  sebagai campuran trigliserida  meleleh bila melebihi rentang temperatur Slip point : temperatur pada saat lemak mulai meleleh lemak : 30-40oC, minyak : dibawah suhu udara normal (2) Smoke Points : lemak dan minyak mulai berubah, menghasilkan suatu asap biru dan bau tajam.  ukuran yang berguna untuk menentukan kecocokan lemak atau minyak untuk kegunaan penggorengan contoh. Minyak kelapa (3) Flash Points : ketika lemak dipanaskan, the vapours given off will spontaneously ignite. e.g. Corn oil (360oC)

18 Sifat-Sifat Lemak dan Minyak (Lanjutan)
Rancidity : Kerusakan minyak dan lemak (1) Oxidative Rancidity reaksi antara trigliserida dan oksigen dari udara  aldehid, keton (rasa asam tidak enak) dipercepat oleh panas, cahaya dan logam (Cu, Fe) (2) Hydrolytic Rancidity Katalisis oleh lipase (secara alami terjadi dalam lemak dan minyak; dapat dinonaktifkan oleh perlakuan panas lipase Lemak + Air Gliserol + Asam Lemak Mencegah terjadinya ketengikan: - Penyimpanan minyak dan lemak di tempat dingin, gelap dan bahan non logam - Dibungkus rapat - Tambahkan antioksidan seperti BHT Saponification Triglycerides + Caustic Soda  glycerol + soap

19 Asam Lemak Esensial n-3 asam linolenat (-3) n-6 asam linoleat (-6)
n-9 asam oleat, asam erukat (-9) Asam Lemak Esensial Linoleic acid (18:2 -6)  linoleic acid GLA (18:3 -6) Dihomo  linoleic acid DGLA (20:3 -6) Arachidonic acid AA (20:4 -6) Adrenic acid ADA (22:4 -6) -Linolenic acid ALA (18:3 -3) Stearidonic acid (18:4 -3) Eicosatetraeonic acid (20:4 -3) Eicosapentaeonic acid EPA(20:5 -3) Docosaheptaenoic acid DPA (22:5 -6) DPA (22:5 -3) Docosahexaenoic acid DHA (22:6 -3) -2H +2C

20 Sumber Minyak dan Lemak yang Potensial
di Indonesia Minyak kelapa sawit Minyak kelapa Kakao Minyak jarak pagar Minyak jarak kepyar

21 Kelapa Sawit (Elaeis gueneensis)
Kelapa sawit didatangkan oleh pemerintah Hindia Belanda pada tahun yang membawa 4 batang bibit kelapa sawit yang ditanam di Kebun Raya Bogor, kemudian ditanam di tepi-tepi jalan sebagai tanaman hias di Deli, Sumatera Utara pada tahun 1870-an. Pada tahun 1911, kelapa sawit mulai diusahakan dan dibudidayakan secara komersial dengan perintisnya di Indonesia adalah Adrien Hallet Perkebunan kelapa sawit pertama berlokasi di Pantai Timur Sumatera (Deli) dan Aceh. Luas areal perkebunan mencapai ha. Pusat pemuliaan dan penangkaran kemudian didirikan di Marihat (terkenal sebagai AVROS), Sumatera Utara dan di Rantau Panjang, Kuala Selangor, Malaya pada

22 Tata Nama Biologi Binomial Nomenclature Kingdom : Plantae Subkingdom
Tracheobionta Division Magnoliophyta  Class Liliopsida Subclass Arecidae Order Arecales  Family Arecaceae Genus Elaeis Species Elaeis guineensis Jacq.

23 Varietas Varietas yang banyak diusahakan umumnya merupakan varietas jenis Tenera (persilangan varietas jenis Dura dan Pisifera). Varietas ini mewarisi sifat-sifat unggul seperti inti kecil, cangkang tipis, daging buah tebal (60–90 % dari buah) serta kandungan minyak yang tinggi.

24 Jenis Ciri-Ciri Dura Tempurung tebal (2-8mm) Tidak terdapat lingkaran serabut pada bagian luar tempurung Daging buah relative tipis, yaitu 35-50% terhadap buah Kernel (daging biji) besar dengan kandungan minyak rendah Dalam persilangan, dipakai sebagai pohon induk betin Pisifera Ketebalan tempurung sangat tipis bahkan hampir tidak ada Daging buah tebal, lebih tebal dari daging buah Dura Daging biji sangat tipis Inti hanya dilapisi lapisan serabut Minyak inti sawit yang dihasilkan sangat rendah Tidak dapat menyilangkan dengan jenis lain dan dipakai sebagai pohon induk jantan Tenera Hasil dari persilangan antara Dura dan Psifera Tempurung tipis (0,5-4mma) Terdapat lingkaran serabut disekeliling tempurung Daging buah sangat tebal, lebih tebal dari Dura dan Tenera, Yaitu 60-96% dari buah Tandan buah lebih banyak, tetapi ukurannya relative lebih kecil Berat tandan adalah 22-24%

25 Tanaman Kelapa Sawit Buah sawit bisa dipanen selama 25 th
Hasil maksimum dicapai setelah 12 th. Peremajaan setelah ~25 th. Jumlah Tanaman 143 pohon/Ha Produksi ~26 MT TBS/th/pohon Produk Utama : CPO dan PKO Mesocarp : Crude Palm Oil (CPO) Inti Sawit : Palm Kernel Oil (PKO)

26 Peta Lahan Sawit di Dunia
Photo from: Palm oil A gift from the tropics to the world

27 Produksi minyak sawit dunia (juta ton) berdasarkan Negara Tahun 2009/2010
Sumber : USDA : Foreign Agriculture Service, 2009

28 Produktivitas Tanaman Penghasil Minyak
Jenis Tanaman Produktivitas Negara yang sedang membudidayakan (Liter minyak / Ha) Jagung 172 USA, Cina, EU, Brazil, Meksiko Kacang Kedelai 446 USA, Brazil, Argentina, Cina, India, Paraguay Biji Matahari 952 India, Cina, Sudan Rapeseed 1190 EU, Cina, Kanada, India, Australia Olive 1212 EU, Siria, Turki, Tunisia, Maroko Jatropha 1892 Dibudidayakan hampir di semua daerah tropis dan subtropis Kelapa 2689 Filipina, Indonesia, India, Vietnam, Meksiko Sawit 5950 Malaysia, Indonesia, Nigeria, Thailand, Kolombia Mikroalga Indonesia Sumber : Aun (2006) Prof. Erliza Hambali

29 Jumlah Tanam/Ha Tanaman Penghasil Minyak
Jenis Tanaman Jumlah Tanaman /Ha Jagung 62.500 Kacang Kedelai Biji Matahari 10.000 Rapeseed Olive 500 Jatropha 2.500 Kelapa 90 Sawit 143 Prof. Erliza Hambali

30 Luas Areal dan Produksi CPO Indonesia Tahun 2010
Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Plantation : Ha CPO : Ton Luas Perkebunan : 7,8 juta Ha Produksi CPO : 19,8 juta Ton Plantation : Ha CPO : Ton Prof. Erliza Hambali

31 NERACA MASSA PENGOLAHAN
KELAPA SAWIT Tandan Buah Segar 100% Tandan Kosong 21% Buah 65,5% Kondensat 13,5 % Biji 11,9% Mesocarp 53,4% Air Pencucian 14,4% Air Distilasi 15% Kernel 5% Cangkang 6,4% CPO 24% Fiber 14,4% POME 58,3% PKO 2,3% PKM 2,7% RBDPL 22,82% PFAD 0,98% RBDPO 18,18% RBDPS 4,63% Sumber : Hambali, et al, 2010

32 Tandan Kosong Tandan Buah Segar Pohon Kelapa Sawit CPO PKO POME FIBER KERNEL

33 Diagram Alir Pengolahan Cpo
TBS Jembatan Timbang Loading Ramp Sterilizer Thresser Digester Screw Press Vibrating Screen Crude Oil Tank Clarifier Tank Sludge Tank Pure Oil Tank Oil Purifier Vacumm Drier CPO Depericarper Ploshing Drum Nut Silo Nut Cracker Pneumatic Separating Column Clay Bath Kernel Silo Kernel Cangkang Sludge + Oil Oil Boiler Power House B.P. Vessel Sludge Separator /Decanter POME Condensate TKKS Minyak Ampas Press Uap ke Proses Pengolahan Steam Uap Fibre

34 Pelepah Kelapa Sawit Satu lingkaran batang pohon sawit biasanya memiliki 8 (delapan) buah pelepah. Tanaman muda dapat menghasilkan sampai 40 pelepah per tahun, dan tanaman dewasa menghasilkan 25 pelepah per tahun. Pelepah sawit terdiri dari beberapa bagian sebagai berikut: Kumpulan anak daun (leaflets) yang mempunyai helaian (lamina) dan tulang anak daun (midrib) Rachis yang merupakan tempat anak daun melekat Tangkai daun (petiole) yang merupakan bagian antara daun dan batang Seludang daun (sheath) berfungsi sebagai perlindungan dari kuncup dan memberi kekuatan pada batang. Petiole Rachis

35 Batang Kelapa Sawit Setiap 25 tahun kelapa sawit harus di replanting. Kegiatan replanting akan menghasilkan biomassa batang sawit. Panjang batang sawit yang sudah ditebang mencapai 7 meter hingga 13 meter dengan diameter 45 cm hingga 65 cm. Dalam satu hektar kelapa sawit yang ditebang menghasilkan  75,5 ton  batang sawit dalam berat kering (BFPIC, 2009)

36 Sifat Fisiko Kimia CPO Sifat Fisiko Kimia Nilai Trigliserida 95 %
Asam lemak bebas (FFA) 2 – 5 % Warna (5 ¼ ” Lovibond Cell) Merah orange Kelembaban & Impurities 0.15 – 3.0 % Bilangan Peroksida (meq/kg) Bilangan Anisidin 2 – 6 (meq/kg) Kadar β-carotene ppm Kadar fosfor 10-20 ppm Kadar besi (Fe) 4-10 ppm Kadar Tokoferols ppm Digliserida 2-6 % Bilangan Asam 6,9 mg KOH/g minyak Bilangan Penyabunan mg KOH/g minyak Bilangan iod (wijs) 44-54 Titik leleh 21-24ºC Indeks refraksi (40ºC) 36,0-37,5

37 Sifat Fisiko Kimia PKO Sifat Fisiko Kimia Nilai
Kadar Asam lemak bebas (FFA) 25 % (m/m) Bilangan Asam 225 mg KOH/g minyak Bilangan Penyabunan 256 mg KOH/g minyak Bilangan iod (wijs) Titik leleh 48ºC Kelapa, jarak, coklat

38 Komposisi Asam Lemak Beberapa Produk Sawit
Jenis Bahan CPO a) PKO b) Olein c) Stearin c) PFAD d) Laurat (C12:0) < 1,2 40 – 52 0,1 – 0,5 0,1 – 0,6 0,1 - 0,3 Miristat (C14:0) 0,5 – 5,9 14 – 18 0,9 – 1,4 1,1 – 1,9 0,9 - 1,5 Palmitat (C16:0) 32 – 59 7 – 9 37,9 – 41,7 47,2 – 73,8 42,9 - 51,0 Palmitoleat (C16:1) < 0,6 0,1 – 1 0,1 – 0,4 0,05 – 0,2 - Stearat (18:0) 1,5 – 8 1 – 3 4,0 – 4,8 4,4 – 5,6 4,1 - 4,9 Oleat (18:1) 27 – 52 11 – 19 40,7 – 43,9 15,6 – 37,0 32,8-39,8 Linoleat (C18:2) 5,0 – 14 0,5 – 2 10,4 – 13,4 3,2 – 9,8 8,6-11,3 Linolenat (C18:3) < 1,5 Arakhidat (C20:0) 0,2 – 0,5

39 Komposisi Kimia tandan kosong kelapa sawit (% berat kering)
Komponen % berat kering a b c d Kadar abu 7,48 1,23 6,23 4,88 Holoselulosa 64,04 64,00 66,07 - Selulosa 34,28 49,95 37,50 51,28 Hemiselulosa 22,84 15,60 Lignin 25,89 16,49 20,62 16,34 Kadar sari 3,74 7,78 Pentosan 26,72 25,34 Kelarutan dalam air dingin 10,67 15,71 14,91 Kelarutan dalam air panas 13,27 13,61 14,99 Kelarutan dalam NaOH 1% 27,38 30,32

40 Komposisi Kimia Serabut Kelapa Sawit
No Komponen Komposisi (%) 1 Abu 15,0 2 Protein Kasar 7,5 3 Lemak Kasar 21,5 4 Serat Kasar 37,0 5 Bahan ekstrak tanpa N 13,0 6 Calsium 0,33 7 P 0,14

41 Komposisi Kimia Pelepah Kelapa Sawit
Keterangan Umur Tanaman Sawit (tahun) 4 8 12 16 Bahan kering (%) 23,74 20,82 31,45 43,62 Protein kasar (%) 2,31 2,89 2,60 3,48 Lemak kasar (%) 3,53 3,44 1,60 4,33 Serat kasar (%) 31,14 32,80 33,48 34,67 Abu (%) 2,61 3,47 5,45 3,12 Gross energi (kkal/Kg) 4061,1 4142,0 4047,6 3999,5

42 Unsur Logam dan lainnya
Karakteristik POME Parameter Mean Range Unsur Logam dan lainnya pH 4,2 3,4 – 5,2 Phosphorus 180 Minyak dan Lemak 6.000 150 – Potassium 2.270 BOD: 3 hari, 30oC 25.000 – Magnesium 615 COD 50.000 – Boron 7,6 Suspended SOlid 40.500 – Besi 47 Dissolved Solid 18.000 5.000 – Mangan 2,0 Ammonical Nitrogen 35 4 – 80 Sopper 0,9 Total Nitrogen 750 80 – 1.400 Zinc 2,3 Kalsium 440

43 Jingga kemerah-merahan
Standar Mutu CPO SNI No Karakteristik Satuan Persyaratan 1 Kadar asam lemak bebas (%) fraksi masa < 0,5 2 Kadar air dan kotoran < 0, 5 3 Warna - Jingga kemerah-merahan 4 Bilangan ydium g yodium/100g

44 Pohon Industri Minyak Sawit
PKO CPO Olein Asam Amino PFAD Vit A,E Karoten Stearin Trigliserida, Digliserida, Monogliserida Soap Chip Asam Lemak Margarine Cocao Butter Substitute (CBS) Minyak Goreng Minyak Salad Shortening Metil Ester Sabun Cuci Metil Ester Fat Powder Kosmetika Shortening Biodiesel Sabun Confectioneries Surfaktan Vegetable Ghee/ Vanasoati Ester Asam Lemak Metalic Salt Polyethoxylated Derivates Fatty Amines Oxygenated Fatty Acid Ester Fatty Alcohol Fatty Acids Amides Glycerol Food Emulsifier Palmitat Propand Oleat Ba C16&C18 Alcohol Sulphated Stearamide Palmitat Ethylene Propylene Oxide Secondary C16 & C18/Ethoxylated Epoxy Stearic Octanol Ester Stearat Palmitat Stearat Ca, Zn Alkanolamides C16&C18 Alcohol Esterified with Higher Saturated Fatty Acid Metil Ester Sulfonat Stearat Ethylene Propylene Oxide Betain Epthio Stearin Mono & Polyhydric Alcohol Ester Sulphated Alcanolamide of Palmitat Stearis& Oleic Acids Stearat Ca, Mg Oleat Glycol Propylene Glycol C16 & C18 / Ethoxylated Oleic Acid Dimere Ethylene Propylene Oxide C16&C19 Alcohol Ethoxylation Stearat Al, Li Oleamide Oleat Zn, Pb

45 Palm Mid Fraction (PMF)
Contoh Produk Hilir Kelapa Sawit yang Dapat Menjadi Produk Unggulan Dunia CPO PKO Olein/Stearin Palm Mid Fraction (PMF) PFAD Biodiesel Asam Lemak Minyak Goreng CBS/CBX Low Quality Margarine Substitute Vitamin A/E Fatty Alcohol Sabun/ Deterjen CBE Gliserol Fatty Amines/ Fatty Amides Margarine Fat Powder Surfaktan Shortening Fats Confectioneries Soap Chips/ Soap Noodles/ metalic soap/ deterjen Frying fat Vegetable Ghee/ Vanaspati Coating fat Coffee whitener Biodiesel Surfaktan/ Food emulsifier Filled Milk Gliserol Biscuit creamer Pelumas

46 Kelapa Sawit : Pangan 1. Vit. E dan Vit A 2. Frying/Cooking Oil
3. Vegetable Ghee/Vanaspati 4. Frying Fat 5. Margarine 6. Shortening 7. Coating Fat 8. Confectioneries Fat 9. Coffee Whitener 10. Biscuit Creamer 11. Filled Milk 12. CBE/CBS/CBX 13. Food Emulsifier

47 Kelapa Sawit : Oleokimia
Personal Cares and Cosmetics Soaps Candles Pharmaceuticals Lubricants and Grease Surfactants Industrial Chemicals Agrochemicals Fatty Acid Fatty Alcohol Glycerine

48 Kelapa Sawit : Bio energi
Biodiesel Green Gasoline Bio briket/biopelet BioEtanol Gas metan Green Diesel

49 LCA Kelapa Sawit

50 Sustanibility Kelapa Sawit
PILLARS Environmental Social Economic INDICATORS 1. Life-cycle GHG emissions 9. Allocation and tenure of land for new bioenergy production 17. Productivity 2. Soil quality 10. Price and supply of a national food basket 18. Net energy balance 3. Harvest levels of wood resources 11. Change in income 19. Gross value added 4. Emissions of non-GHG air pollutants, including air toxics 12. Jobs in the bioenergy sector 20. Change in consumption of fossil fuels and traditional use of biomass 5. Water use and efficiency 13. Change in unpaid time spent by women and children collecting biomass 21. Training and re-qualification of the workforce 6. Water quality 14. Bioenergy used to expand access to modern energy services 22. Energy diversity 7. Biological diversity in the landscape 15. Change in mortality and burden of disease attributable to indoor smoke 23. Infrastructure and logistics for distribution of bioenergy 8. Land use and land-use change related to bioenergy feedstock production 16. Incidence of occupational injury, illness and fatalities 24. Capacity and flexibility of use of bioenergy

51 Kelapa (Cocos nucifera)
Produk utama : Kelapa Kopra Minyak kelapa Keseluruhan buah : 59% biji, 41% mesocarp Keseluruhan biji : 51% air, 39% minyak, 6% protein, 3% abu Daging endosperm : 46% air, 54% kopra Kopra : 67% minyak, 17% N-free extract, 5% protein, 2% abu, 4% serat

52 TANAMAN KELAPA & BAGIAN-BAGIANNYA
Kulit luar (exocarp) Sabut (mesocarp) Tempurung (endocarp) Daging buah (flesh) Air

53 Tata Nama Biologi Binomial Nomenclature Kingdom : Plantae Subkingdom
Tracheobionta Division Magnoliophyta  Class Liliopsida Subclass Arecidae Order Arecales  Family Arecaceae Genus Cocos L. Species Cocos nucifera L.

54 Tanaman Kelapa Banyak dijumpai di daerah tropis berpantai seperti di Philipina, India, Indonesia, Srilangka, dan Malaysia. Lebih dari 90% lahan perkebunan kelapa di Indonesia adalah perkebunan rakyat. Rata-rata produksi buah kelapa mencapai – kg/ha. Pada kondisi iklim yang bagus, kelapa berproduksi penuh menghasilkan tandan per tahun dimana masing-masing tandan memiliki 8-10 buah, atau dihasilkan buah per pohonnya. Bagian utama tanaman kelapa yang paling banyak dimanfaatkan adalah bagian buah. Bagian buah kelapa terdiri dari sabut (35 %), tempurung (12 %), daging buah (28 %) dan air (25 %).

55 PETA PRODUKSI KELAPA Tahun 2010 Luas Lahan Indonesia : 3,8 juta Ha
Produksi : 3,3 Juta Ton

56 Potensi Industri Kelapa
Pohon kelapa memiliki manfaat yang sangat besar dalam kehidupan manusia. Akar Batang Daun Buah Air Daging Sabut Tempurung nata de coco, cuka, minuman kesehatan, sirup, sampai kecap kopra putih, minyak kelapa, biodiesel, santan, dan kelapa segar karpet, keset, geotekstil, jok kendaraan, mebel, pengganti palet kayu dan plastik, matras, tali, media tanam dan dashboard karbon aktif, arang, kerajinan, absorben

57 Teknologi Pengolahan Minyak Kelapa
Daging buah – pemarutan – penambahan air - pemerasan – pemisahan (santan kental) – penggorengan/sentrifugasi minyak goreng+blondo 1 Metode Rendering Metode Kempa/ Press Pencacahan kopra – pemanasan - pengepresan – minyak+ampas 2 Ampas - digiling – pemanasan - pengepresan – minyak Pencacahan kopra – penyimpanan diruang ekstraksi, pelarut di ruang penguapan - ekstraksi 3 jam - minyak Metode Ekstraksi Pelarut 3 4 Metode Enzimatis Daging buah – santan – penambahan enzim protease – pemisahan minyak dan air

58 Pengolahan Minyak Kelapa
Air Daging kelapa Santan kelapa Pemarutan (Crusher) Press Santan (Screw press) Pemasakan (Cooking Pan) Pemisahan (Setler Tank) Krim Minyak Kelapa Blondo Skim Pengepressan Penampungan Minyak (Collecting Tank) Penyaringan (Filter Press) Deodorisasi Filtrasi

59 NERACA MASSA PENGOLAHAN KELAPA
Buah Kelapa Air Kelapa 25% Daging Kelapa 28% Minyak Kelapa 8.4% Ampas 19.6% Tempurung 12% Sabut 35%

60 Komposisi Zat Gizi Daging Buah Kelapa
Muda Setengah Tua Tua Kalori (K) 68 180 359 Protein (gram) 1 4 3,4 Lemak (gram) 0,9 13 34,7 Karbohidrat (gram) 14 10 Kalsium (mg) 17 8 21 Fosfor (mg) 30 35 Besi (mg) 1,3 2 Vitamin A (SI) Vitamin B-1 (mg) 0,5 0,1 Vitamin C (mg) Air (gram) 83,3 70 46,9 Bagian yang dapat dimakan 53 Sumber :

61 Sifat Fisiko Kimia Minyak Kelapa
Crude Cochin RBD Kanduangn air dan kotoran 1 0,1 0,03 Kadar asam lemak bebas 3 0,07 0,04 Warna (lovibond) R/Y max. 12/75 1/10 Bilangan penyabunan 250 – 264 Bilangan iod 7 – 12 Bilangan peroksida 2,0 0,5 Melting point (oC) 24 – 26 Indeks refraksi (40oC) 1,448 – 1,450

62 Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa

63 Pohon Industri Kelapa KELAPA Coconut BUAH KELAPA Air Kelapa
Coconut Water Nata de coco Fresh Coconut Desert Asam Cuka Coconut Vinegar Kecap Kelapa Coconut Souce Minuman Air Kelapa Coconut Soft Drink Daging Kelapa Coconut Meal Daging Kelapa Parut Meal Broken Coconut Kulit Ari Daging Kelapa Skin Meal Coconut Kopra Copra Tempurung Coconut Shell Tepung Tempurung Shell Coconut Powder Arang Shell Charcoal Sabut Coco Fiber Gabus Sabut Kelapa Coco Peat Serat Sabut Kelapa BATANG KELAPA Furniture Coco Furniture Bahan Bangunan Material Building LIDI KELAPA Coconut Stick BUNGA KELAPA Coconut Flowers Kerajinan Handicrafts Gula Kelapa Coconut Sugar Gula Semut Coconut Palm Sugar Low Fat Desicated Coconut Concentred Coconut Desicated Coconut Santan Kelapa Coconut Milk Shake Virgin Oil Coco Cake Minyak Kelapa Coconut Oil Bungkil Kopra Copra Cake Tepung Arang Shell Charcoal Powder Karbon Aktif Actived Carbon Media Tumbuh Growth Media Corflex Sabut Berkaret Rubbered Coco Fiber Matras Santan Pasteurisasi Pasteurization Coconut Milk Santan Pasta Coco Milk Cream Tepung Santan Coco Milk Powder Sirop Kelapa Coconut Ciroop Madu Kelapa Coconut Honey Virgin Oil Shake Milk

64 Produk Oleokimia dari Minyak Kelapa

65 Standar Mutu Minyak Kelapa
SNI No Kriteria uji Satuan Persyaratan Mutu I Mutu II 1 Keadaan 1.1 Bau Normal 1.2 Rasa 1.3 Warna Putih, kuning pucat sampai kuning 2 Kadar Air % b/b maks 0,1 maks 0,3 3 Bilangan asam mg KOH/gr maks0,6 maks 2 4 Asam linoleat (C18:3) dalam komposisi asam lemak minyak % 5 Cemaran logam 5.1 Timbal (pb) mg/kg 5.2 Timah (Sn) maks 40,0*/250 5.3 Raksa (Hg) maks 0,05 5.4 Tembaga (Cu) 6 Cemaran Arsen (As) 7 Minyak Pelikan** negatif Catatan * Dalam kemasan kaleng Catatan ** Minyak pelikan adalah minyak yang tidak dapat disabunkan

66 Kakao (Theobroma cacao)
Tanaman kakao diperkenalkan oleh orang Spanyol pada tahun 1560 di Minahasa, Sulawesi Utara Di Pulau Jawa penanaman kakao dilakukan sekitar tahun 1880, akibat tanaman kopi Arabika mengalami kerusakan akibat terserang penyakit karat daun (Hemileia vastatrix)

67 Kakao (Theobroma cacao)
Komposisi buah kakao 50% kulit 50% biji Biji kakao : 58% minyak - 10% serat 13% protein - 5% air 3% abu - 10% N-free extract Pod kakao  kaya pektin Pulp & biji  difermentasi dan dipanggang  bahan baku industri -Cocoa butter  hasil samping dari industri kokoa bubuk -kulit  pakan hewan

68 TANAMAN DAN BUAH COKLAT
Klasifikasi botani tanaman kakao : Divisi : Spermatophyta Sub divisi : Angiospermae Kelas : Dicotyledonae Keluarga : Sterculiaceae Genus : Theobroma Spesies : Theobroma cacao L.

69 PETA PRODUKSI KAKAO Tahun 2010 Luas Lahan Indonesia : 1,7 juta Ha
Produksi : 809 Ribu Ton

70 Penyebaran Industri Kakao di Indonesia
Sumber : Pusdatin Deprin, 2006

71 Perendaman & Pencucian
PENGOLAHAN BIJI KAKAO Buah Kakao Pemecahan Pemerasan Lendir Cangkang Pulp Fermentasi Perendaman & Pencucian Pengeringan Biji Kakao Kering

72 A. PENGUPASAN BUAH Setelah pemanenan, buah segera dikupas atau dipecahkan baik dengan pisau, arit ataupun dengan pemukul kayu. Pengupasan dilakukan dengan membelah buah baik melintang maupun membujur tanpa mengenai biji di dalamnya. Alat yang dipergunakan haruslah setajam mungkin sehingga menghindari penggunaan tenaga waktu pengupasan dan kulit dapat terpotong atau tersayat.

73 B. FERMENTASI Tujuan proses fermentasi : 1. Mematikan aktivitas biologis biji coklat tersebut, sehingga perubahan-perubahan yang penting di dalam buah dapat dengan mudah terjadi. Perubahan yang terjadi : perubahan warna keping biji, meningkatnya aroma dan rasa serta perbaikan kosistensi keping biji coklat. 2. Melepaskan pulp dari keping biji, memperlonggar kulit biji, sehingga setelah proses pengeringan kulit ini mudah dilepaskan dari keping biji.

74 Perbedaan biji setelah dan sebelum fermentasi Parameter Difermentasi
Tidak difermentasi Keadaan kulit Lunak Getas Warna pada bagian dalam kulit Bersih dan pucat Terdapat warna coklat gelap Kondisi kecambah Potongan, putih Potongan, coklat tua Kepadatan keping biji Seperti kulit atau seperti keju Rapuh/getas Potongan keping biji Putih kotor/ abu-abu Coklat Rasa Pahit dan pedas Berkurang bila ditambah coklat Aroma (tidak disangrai) Seperti rasa tanah lemah Asam dan bau lemah Aroma (disangrai) Seperti biji umumnya Bau coklat

75 Tingkat kesempurnaan reaksi fermentasi dapat dilihat dari hasil uji belah.
Mutu Biji Baik : Selama proses fermentasi : ungu - coklat berongga (tepat 5 hari) CACAT MUTU FERMENTASI Slaty (ungu keabu-abuan) Fermentasi terlalu singkat (< 3 hari) Rapuh, berbau, berjamur Fermentasi terlau lama (> 5 hari) Uji Belah (Cut Test) : Ungu sebagian Ungu penuh Slaty Fermentasi Penuh Berjamur

76 PENYANGRAIAN Coklat yang diperdagangkan antar negara merupakan coklat mentah, yang tidak bisa segera dikonsumsi dan tidak mempunyai bau serta aroma coklat yang khas. Tujuan penyangraian : - menimbulkan aroma serta bau coklat yang khas - mengeraskan kulit biji sehingga mudah dilepaskan dari keping biji pada waktu proses penggilingan. - memudahkan penghancuran keping biji pada waktu proses penggilingan. Proses penyangraian ini dipengaruhi oleh waktu dan suhu penggarangan, selain dipengaruhi juga alatnya sendiri.

77 Perubahan kandungan kimia biji coklat
Komponen Coklat campuran Coklat St. Thome Coklat trinidad Penyangraian Sebelum Sesudah Air 5,13 3,71 4,70 3,46 5,58 3,89 Lemak 54,22 53,63 53,76 53,26 50,64 Abu 1,46 1,51 2,52 2,64 2,60 2,86 Pati 7,31 7,70 8,89 8,94 9,55 9,28 Protein 11,99 12,01 11,18 11,43 11,62 11,00 Theobromin 1,09 1,06 0,89 0,80 0,74 0,64 Caffein 0,44 0,43 0,18 0,22 0,38 0,34

78 Sifat Fisiko Kimia dan Komposisi Kimia Lemak Coklat
Sifat-sifat Nilai 1. Bilangan iod 33-42 2. Bilangan penyabunan 3. Titik leleh 32-35oC 4. Komposisi asam lemak Asam miristat (14:10) 0.1 Asam palmitat (16:0) 25.4 Asam palmitoleat (16:1) 0.2 Asam stearat (18:0) 33.2 Asam oleat (18:1) 32.6 Asam linoleat (18:2) 2.8 Asam linolenat (18:3)

79 Komposisi Kimia Pulp Coklat
Komponen Jumlah (%) Air Albuminoid 0,5 – 0,7 Glukosa 8 – 13 Sukrosa 0,4 – 1,0 Pati Trace Asam tak menguap 0,2 – 0,4 Besi oksida 0,03 Garam-garam 0,4 – 0,45

80 Pohon Industri Kakao

81 Kakao Kering Pohon Kakao Pasta Kakao Lemak Kakao Bungkil Kakao Makanan Kakao Bubuk Kakao

82 Standar Mutu Biji kakao
SNI No Jenis uji Satuan Persyaratan 1 2 3 4 5 6 7 Serangga hidup Kadar air Biji berbau asap dan atau abnormal dan atau berbau asing Kadar biji pecah Kadar kotoran (waste) Kadar benda asing Kotoran mamalia - % b/b tidak ada maks. 7,5 maks. 2 maks. 2,5 maks. 0,2 maks 0,1 CATATAN Total kadar kotoran dan kadar benda asing % b/b maksimum 2,5 %. Total kadar benda asing dan kotoran mamalia % b/b maksimum 0,2 %.

83 ISTILAH - ISTILAH Cacao (kakao) – ditetapkan oleh aturan FDA untuk menjelaskan biji kakao yang menjadi sumber atau bahan untuk coklat pasta (chocolate liquor), minyak coklat (cocoa butter), dan tepung coklat (cocoa powder). Chocolate liquor (pasta coklat) - adalah dihasilkan dengan menggiling nib dari kakao (inti biji kakao) menjadi cairan yang halus, di Amerika coklat pasta kadang-kadang juga disebut coklat, atau coklat pahit, coklat masak, atau coklat tanpa gula. Sementara di Kanada dan Eropa dinamai coklat masa (cocoa liquor). Cocoa butter (lemak coklat) - adalah kandungan lemak alami yang terdapat pada biji kakao. Kandungan lemak coklat pada biji coklat umumnya berkisar antara %, dengan sisanya ampas yang tidak mengandung (sedikit) minyak. Cocoa or cocoa powder (tepung coklat) - adalah produk yang dihasilkan dari ampas biji kakao yang telah diambil minyaknya yang kemudian digiling menjadi tepung yang halus.

84 Contoh Olahan Coklat Produk coklat : Wafer
Coklat Bar (Milk Coklat, Dark Coklat) Meses Coklat Blok Coklat Chip

85 Jarak Pagar (Jatropha curcas)
Biji jarak pagar 18% protein 15,5% serat 38 % lipid 5,3% abu 17% karbohidrat 6,2% air Produktivitas tanaman jarak berkisar antara 3,0 – 4,0 kg biji/pohon/tahun

86 PETA PRODUKSI JARAK Tahun 2010 Luas Lahan Indonesia : 5.274 Ha
Produksi : Ton

87 Biji jarak Pengepresan Bungkil jarak Minyak jarak kasar Diagram alir proses Pengepresan biji jarak menggunakan metode pengepresan berulir Minyak jarak bening

88 Sifat Fisiko Kimia Minyak Jarak
Satuan Nilai Titik nyala oC 236 Densitas pada 15 oC g/cm3 0,9177 Viskositas pada 30oC mm2/s 49,15 Residu karbon % (m/m) 0,34 Kadar abu sulfat 0,007 Titik tuang -2,5 Kadar air ppm 935 Kadar sulfur <1 Bilangan asam mg KOH/g 4,75 Bilangan iod g iod/100 g minyak 96,5

89 Komposisi Asam Lemak Jarak Pagar
Minyak (%) Jarak Pagar Jenuh : Kaproat Kaprilat Kaprat - Laurat (C12) - Miristat (C14) - Palmitat (C16) 14,2 - Stearat (C18:0) 6,9 Tidak Jenuh : - Oleat (C18:1) 43,2 - Palmitoleat (C16:1) - Linoleat (C18:2) 34,3 - Linolenat C18:3) Sumber : Swern (1979), Godin dan Spensley (1971), Huy (1996)

90 Diagram berbagai proses pengolahan dan penggunaan minyak jarak pagar
Dehidrasi sempurna Minyak mengering Industri cat, vernis dan lain-lain Dehidrasi sebagian Minyak tidak mengering Industri minyak motor (pelumas, minyak rem) Hidrogenasi Lilin dan lemak Industri plastik, kosmetik dan farmasi Penyabunan Sabun Sulfonasi Minyak turkey merah Industri tekstil (drying, finishing) Minyak jarak Esterifikasi Non drying plasticizer Industri plastic (nitro cellusa, lacquer) Blow Oil Industri plastic (artificial leather, lacquer) alkohol Industri kimia asam Industri kimia Sebasic Acid Industri tekstil

91 APLIKASI MINYAK JARAK Lain- lain Rolling oil Tekstil Cat & vernis
Kosmetik Sabun Lain- lain Bahan kimia APLIKASI MINYAK JARAK Rolling oil Tekstil Cat & vernis Plastik Pelumas Minyak rem Farmasi

92 Proses Konversi Jarak Pagar Menjadi Biofuel
Biji Jarak Pagar Ekstraksi Mekanik CJO Cake Filtrasi Proces Minyak Bakar Biopelet Purifikasi Esterifikasi - Transesterifikasi Hydroprocessing Bahan Aditif Biobriket PPO Green diesel Metil Ester (Biodiesel) Mikroba Cracking Biogas Green gasoline

93 Pembuatan Pupuk Organik dari Bungkil Biji Jarak Pagar
Teknologi proses pembuatan kompos Pembuatan SOP kompos

94 Pembuatan Arang Briket dari Bungkil Biji Jarak Pagar
Bungkil pres biji jarak Arang briket jarak Mesin penghalus Mesin pencetak Karbonisasi Kompor briket

95 Jarak kepyar (Ricinus communis)
Biji jarak kepyar 17% protein 17% serat 48% lipid 3% abu 9% N-free extract 6% air Komponen utama : Asam ricinolat (>80%)

96 Minyak Bukan Pengering
POTENSI PEMANFAATAN MINYAK JARAK KEPYAR Industri Cat, Vernis, dll Dehidrasi Parsial Dehidrasi Sempurna Minyak Pengering Minyak Bukan Pengering Industri Pelumas Alkohol Sebasic Acid Asam Red Turkey Oil Blow Oil Sabun Lemak dan Wax Hidrogenasi Saponifikasi Esterifikasi Sulfonasi Non Drying Plasticizer Industri Tekstil Industri Farmasi, Plastik dan Kosmetik Industri Plastik (Artificial Leather Lacquer) Industri Kimia Industri Plastik (Nitro Cellulose, Lacquer) Industri Plastik Minyak Jarak

97 Standar Mutu Minyak Jarak Kepyar
SNI No Jenis Mutu Satuan Persyaratan Mutu I Mutu II 1 Warna, skala warna Lovibond - Warna kombinasi 2,2 kuning dan 0,3 merah 2 Kenampakan Jernih dan bebas dari benda tersuspensikan 3 Bau Tidak bau 4 Kadar air, b/b % 0,25 0,35 5 Kelarutan dalam etanol 95% pada suhu 25oC Dalam perbandingan 1 bagian berat minyak dengan 3,5 bagian berat alkohol (95%) campuran tetap jernih selama 5 menit pada kondisi pengujian 6 Bobot jenis 25oC/25oC 0,961 – 0,963 0,961 – 1,963 7 Indeks bias nd25 1,475 – 1,479 8 Bilangan Jodium (Metode Wijs) 9 Bilangan penyabunan 10 Kadar zat yang tidak tersabunkan, b/b 0,7 1,0 11 Bilangan asetil 140 12 Bilangan asam

98 Nyamplung (Calophyllum inophyllum)

99 Kemiri Sunan (Aleurites trisperma)

100 Bintaro (Cerbera manghas)

101 Biji Karet Biji karet terdiri atas persen kulit bji yang keras berwarna coklat dan persen daging biji yang berwarna putih. Biji karet segar terdiri atas 34,1% kulit, 41,2 isi dan 24,4% air. Kandungan minyak dalam biji karet sekitar persen

102 Mikroalga MikroAlga atau fitoplankton adalah organisme tumbuhan berukuran seluler dan hidup di wilayah perairan serta merupakan produsen primer yang mampu berfotosintesis seperti tumbuhan tingkat tinggi. Mikroalga mengandung protein, lemak, asam lemak tak jenuh, pigmen, dan vitamin. Kandungan lemak (lipid) dan asam lemak (fatty acid) yang ada di dalam mikroalga merupakan sumber energi. Kandungan ini dihasilkan dari proses fotosintesis yang merupakan hidrokarbon

103 Keunggulan MIKROALGA Keanekaragaman mikroalga sangat tinggi di wilayah tropis termasuk Indonesia Sistem yang digunakan untuk mengolah mikroalga menjadi oilgae dapat menurunkan emisi CO2 Mikroalga dapat memperbanyak diri dalam 24 jam sehingga dapat dipanen setiap minggu Kandungan minyak mencapai 50% berat kering Lingkungan perairan yang merupakan habitat mikroalga adalah faktor pendukung terhadap kebutuhan air, CO2 dan nutrien untuk melakukan proses fotosintesis

104 MikroAlga dan Biofuel Lebih dari 50% biomas mikroalga adalah oil
Mikroalga tidak bersaing dengan tumbuhan darat dalam penggunaan lahan Mikroalga dapat bertahan hidup pada air dengan salinitas tinggi dan air sisa buangan

105 Spesies Mikroalga Laut Tropis Penghasil Biofuel
Dunaliella salina Chlorella sp Isochrysis galbana Phaeodactilum tricornutum Nannochlopsis oculata Scenedesmus dimorphous

106 Tipe Mikroalga Potensial
Botryococcus braunii Memiliki 61% oil dari biomas Kandungan oil berkurang 31% dalam keadaan stress Tumbuh optimum pada suhu 22-25oC documents/Verslag2biodieselBaarnschLyceum.pdf -

107 MEDIA TUMBUH Kolam pemeliharaan terbuka

108 Tabung Fotobioreaktor

109 Proses Pengolahan Ekstraksi dengan Pressing Ekstraksi secara kimia
Ekstraksi dengan super kritical