## ADSORPSI ASAM LEMAK BEBAS PRETREATMENT CPO MENGGUNAKAN ZEOLIT ALAM PROSES KONTINYU

## ADSORPTION OF FREE FATTY ACIDS IN CPO PRETREATMENTT USING CONTINOUS PROCESS NATURAL ZEOLIT
Robiah 1) , Ani Melani 2) , Rifdah 3) , Zulkipli Apryansyah 4) 1,2,3,4) Program Studi Teknik Kimia, Fakultas Teknik, Universitas Muhammadiyah Palembang, Palembang, Indonesia Corresponding Author E-mail: animelani2034@gmail.com
Abstract: CPO is one of the mainstays of Indonesian plantation products which is used as raw material for cooking oil  which  contains  α  and  ß-carotene,  tocopherols  and  tocotrienols.  Levels  of  FFA  (Free  Fatty  Acids)  in  high concentrations  bound  in  CPO  will  be  very  detrimental.  The  high  levels  of  FFA  can  result  in  a  decrease  in  yield  of processed  CPO,  which  is  approximately  5-13  %.  The  increase  in  FFA  in  CPO  was  caused  by  the  hydrolysis  process during storage. The increase in ALB during storage will affect the yield of oil from CPO processing. Zeolite is a unique adsorbent,  because  it  has  a  very  small  and  uniform  pore  size  when  compared  to  other  adsorbents  such  as  activated carbon  and  silica  gel.  The  results  of  this  study  that  the  effect  of  time  on  decreasing  free  fatty  acid  levels  in  CPO  by adsorption using natural zeolite obtained the best results at 240 minutes with a Free Fatty Acid value of 3.007 % of the initial free fatty acid content of 7.577 % or a decrease in free fatty acid levels of 60,3 %. While the effect of flowrate obtained the best results at 3 L/m obtained free fatty acid content of 3.147 % from the initial free fatty acid content of 7.577 % or a decrease in free fatty acid levels of 58.5%.
Keywords: CPO, Zeolite, Free Fatty Acid.
Abstrak : CPO  merupakan  salah  satu  andalan  produk  perkebunan  Indonesia  yang  digunakan  sebagai  bahan  baku minyak goreng yang memiliki kandungan α-dan ß-karoten, tokoferol dan tokotrienol. Kadar ALB (Asam Lemak Bebas) dalam  konsentrasi  tinggi  yang  terikat  dalam  CPO  sangat  merugikan.  Tingginya  kadar  ALB  tersebut  dapat mengakibatkan  penurunan  rendemen  pada  hasil  olahan  CPO  yaitu  sekitar  kurang  lebih  5-13%.  Kenaikan  ALB  pada CPO  disebabkan  oleh  adanya  proses  hidrolisa  selama  penyimpanan.  Kenaikan  ALB  selama  penyimpanan  akan mempengaruhi hasil randemen minyak dari pengolahan CPO. Zeolit merupakan adsorben yang unik, karena memiliki ukuran  pori  yang  sangat  kecil  dan  seragam  jika  dibandingkan  dengan  adsorben  yang  lain  seperti  karbon  aktif  dan silika gel. Hasil penelitian ini bahwa pengaruh waktu terhadap penurunan kadar asam lemak bebas pada CPO dengan adsorpsi  menggunakan  zeolit  alam  didapatkan  hasil  terbaik  pada  waktu  240  menit  dengan  nilai  Asam  Lemak  Bebas 3,007  %  dari  kadar  asam  lemak  bebas  awal  7,577  %  atau  penurunan  kadar  asam  lemak  bebasnya  sebesar  60,3  %. Sedangkan pengaruh  flowrate  didapatkan  hasil  terbaik  pada  3  L/m  diperoleh  kadar  asam  lemak  bebas  3,147  %  dari kadar asam lemak bebas awal 7,577 % atau penurunan kadar asam lemak bebasnya sebesar 58,5 %. Kata kunci: CPO, Zeolit, Asam Lemak Bebas.

## 1. PENDAHULUAN
Kelapa  sawit  merupakan  salah  satu perkebunan di Indonesia
yang perkembangannya sangat pesat. Luas perkebunan  kelapa  sawit  di  Indonesia  setiap tahunnya  meningkat  sekitar  2,77  hingga 11,33%  (Badan  Pusat  Statistik,  2016).  Kelapa sawit terdiri dari perikap dan biji. Biji tersusun oleh  endokarp  dan  endosperm.  Endokarp adalah  tempurung  kulit  biji  yang  berwarna hitam dan keras, dan endosperm adalah daging biji  yang  berwarna  putih  dimana  dari  bagian ini dihasilkan minyak inti sawit.
Menurut  Widi,  A.M.,  dkk.  2006, meneliti  tentang  pemucatan  minyak  kelapa
sawit (CPO) dengan cara adsorbsi menggunakan  zeolit  alam  lempung  sebagai adsorben, menunjukkan penurunan kadar ALB pada  CPO  dapat  dilakukan  dengan  cara adsorspi.

## 2. TEORI DASAR
Zeolit  alam  sangat  baik  digunakan sebagai  adsorben  karena  mempunyai  daya serap  tinggi,  luas  permukaan  yang  besar, memiliki pori yang banyak dan harganya yang relatif  murah  serta  banyak  terdapat  di Indonesia.  Namun  zeolit  alam  memiliki kelemahan, yaitu mengandung pengotor seperti Na, Ca, Mg dan Fe serta kristalinitasnya  yang  kurang  baik  (Yuanita,
L.D.,  2010).  Keberadaan  pengotor-pengotor tersebut  dapat  mengurangi  aktivitas  zeolit. Namun aktivasi atau modifikasi dapat dilakukan  untuk  memperbaiki  karakter  dari zeolit  tersebut.  Aktivasi  zeolit    digunakan untuk  mengilangkan  zat-zat  pengotor  dan dapat  memodifikasi  luas  permukaan  serta keasaaman zeolit (Yunita, D., 2009).
Aktivasi  zeolit  alam  dapat  dilakukan secara  fisika  maupun  secara  kimia.  Aktivasi secara  fisika  dilakukan  melalui  pengecilan ukuran  partikel,  pengayakan,  dan  pemanasan pada suhu tinggi. Tujuan aktivasi secara fisika yaitu untuk memperbesar pori, dan memperluas  permukaan,  sedangkan  aktivasi secara  kimia  dilakukan  dengan  pengasamaan dan basa yang bertujuan untuk menghilangkan pengotor  anorganik  (Ertan,  A.,  and  Ozkan, 2005).
Aktivasi  zeolit  menggunakan  asam menunjukkan nilai kapasitas adsorpsi terhadap pewarna  biru  metilena  yang  lebih  kecil dibandingkan  dengan  aktivasi  basa  pada konsentrasi  yang  sama.  Kapasitas  zeolit dengan  aktivasi  asam  yang  dihasilkan  pada konsentrasi  3,0  M  sebesar  18,39  mg/g, sedangkan  pada  aktivasi  basa  sebesar  19,99 mg/g.  Basa  yang  sering  digunakan  untuk aktivasi  zeolit  adalah  NaOH.  (Laeli,  K.M., dkk., 2011).

## 3. METODOLOGI PENELITIAN

## 3.1 Alat dan Bahan
3.1.1 Alat
Alat  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini adalah  serangkaian  peralatan  adsorbsi  berupa; t abung  adsorbsi  bahan  akrilik  yang  dilengkapi pompa, flowmeter, penampung hasil dan pipa PVC yang bekerja secara kontinyu.
3.1.2 Bahan
Bahan  yang  digunakan dalam  penelitian ini adalah c rude palm oil (CPO), zeolit alam, HCl 1  M,  NaOH  0,1  N, Isopropyl  alcohol (IPA), larutan Fenol Ftalein (PP), dan aquadest . 3.2 Prosedur Penelitian Prosedur yang dilakukan pada penelitian :
1) Metode  yang  digunakan  dalam  penelitian  ini mengacu  metode  adsorpsi  (Widi,  A.M.,  dkk, 2006).
Gambar 3.1 Rangkaian Alat Proses Adsorpsi
Pada  Gambar  3.1  memperlihatkan rangkaian  alat  yang  digunakan  pada  proses adsorpsi.  Masing-masing  memiliki  keterangan sebagai  berikut:  1. Tabung  adsorpsi diameter  5 cm, 2. Beaker glass ukuran 2.000 ml, 3. Pompa fluida,  4. Flowmeter dengan  debit  1-7 liter/menit dan 5. Pipa PVC 1/2'”.
2) Persiapan aktivasi zeolit
Aktivasi  zeolit  dilakukan  dalam  tiga tahapan.  Tahapan  pertama,  yaitu  memperkecil ukuran  butiran  dengan  cara  menggerus  zeolit alam  dan  mengayaknya  dengan  ayakan  ukuran 10  mm  (Aidha,  Novi  Nur,  2013).  Tahapan kedua  adalah  proses  aktivasi  secara  kimia dilakukan  dengan  penambahan  larutan  asam klorida  (HCl)  dengan  konsentrasi  1  N  selama 80  menit  sambil  diaduk.  Setelah  itu,  dilakukan pencucian  menggunakan aquadest hingga  pH netral.  Tahapan  ketiga  dilakukan  kalsinasi dalam oven pada  suhu  300 o C  selama  2  jam. Setiadi  dan  Pertiwi  melaporkan  bahwa  proses kalsinasi  yang  dilakukan  pada  zeolit  alam  asal Malang  suhu  yang  digunakan  adalah  300 o C sampai  600 o C  cukup  efektif  dan  tidak  merusak struktur awal zeolit (Setiadi dan Pertiwi 2007).
3) Proses adsorpsi
a. Memasukkan  zeolit yang telah diaktivasi ke dalam tabung adsorpsi.
b. Menyiapkan sampel CPO ke dalam penampung.
c. Mengalirkan sampel CPO dengan menggunakan  pompa  peristaltik  ke  dalam tabung  adsorpsi  dengan  variasi flowrate (1
liter/menit; 1,5 liter/menit; 2 liter/menit; 2,5 liter/menit; 3 liter/menit) dan variasi waktu ( 1 jam, 2 jam, 3 jam, 4 jam, dan 5 jam) secara kontinyu.
d. Mengambil  sampel  CPO  hasil  adsorpsi untuk dianalisa kadar asam lemak bebasnya.
4) Menentukan kadar asam lemak bebas
a. Menimbang  sampel  CPO  ±  2  gram menggunakan neraca analitik.
b. Menyiapkan  buret  dan  statif,  dan  diisi dengan larutan NaOH.
c. Megukur  larutan  IPA  menggunakan  gelas ukur  sebanyak  20  ml,  lalu  tambahkan  ke dalam sampel CPO.
d. Menambahkan  3  tetes  PP  ke  dalam  sampel CPO.
e. Melakukan  titrasi  dengan  larutan  NaOH sampai berubah warna.
f. Mencatat hasil volume titrasi.
g. Menghitung kadar asam lemak bebas dengan rumus. (Politanikoe, 2010).
Dimana:
V. NaOH  =  volume titrasi NaOH yang
terpakai (ml) N. NaOH   =  normalitas NaOH (N) BM Asam  =  berat  Molekul  asam  palmitat (g/mol) W = berat sampel yang ditimbang (g) .

## 4. HASIL DAN PEMBAHASAN

## 4.1 Pengaruh Waktu Terhadap Penurunan ALB (Asam Lemak Bebas)
Berikut  ini  variabel  yang  digunakan dalam penelitian sebagai berikut:
a. Variabel  tetap  antara  lain  zeolit  sebanyak 1.000  g,  CPO  sebanyak  2.000  ml, flowrate
1  liter/menit,  kadar  ALB  awal  adalah
7,577%.
b. Variabel  bebas  antara  lain  waktu  (0  menit; 60 menit; 120 menit; 180 menit; 240 menit;
dan 300 menit)
4.2 Hasil Analisa Pengaruh Waktu

## Terhadap Penurunan Kadar ALB
Tabel  4.1  berikut  ini  memperlihatkan hasil  analisa  pengaruh  waktu terhadap penurunan kadar ALB.
Tabel 4.1 Pengaruh Waktu Terhadap ALB
No. Waktu (menit) Kadar ALB (%) Penurunan ALB (%) Kecepatan adsorbsi (ml/menit) 1 0 7,577 0 2 60 4,925 35 0,884 3 120 3,439 54,6 0,690 4 180 3,088 59,2 0,499 5 240 3,007 60,3 0,381 6 300 3,024 60,1 0,304
Dari  grafik  pada  gambar  4.1  terlihat bahwa  semakin  lama  waktu  kontak  antara adsorben dan adsorbat, maka akan meningkatkan  jumlah  adsorbat  yang  terserap. Penurunan dan penyerapan ALB menunjukkan signifikan dengan penambahan waktu adsorbsi. Namun kecepatan penurunan berkurang,  hal  ini  menunjukkan  bahwa semakin  berkurangnya  luas  permukaan  yang masih  kosong  pada  zeolit.  Sehingga  setelah menit ke 180 zeolit hampir jenuh.
Gambar 4.1 Pengaruh Waktu Terhadap Kadar

## ALB
Pada  penelitian  ini  diperoleh  bahwa penurunan kadar ALB pada CPO yang terbaik pada 180 menit. Pada waktu tersebut diperoleh kadar  asam  lemak  bebas  3,088%  dari  kadar asam  lemak  bebas  awal  7,577%  atau penurunan kadar asam lemak bebasnya sebesar 59,2%.  Pada  waktu  180  menit  ini  dianggap
2.800 3.300 3.800 4.300 4.800 5.300 5.800 6.300 6.800 7.300 7.800 0 60 120180240300 K ad ar ALB ( % ) Waktu (menit) Kadar ALB
%ALB = V.  NaOH x N.  NaOH x BM Asam W x 1.000 x 100%
sebagai  waktu  optimum  adsorpsi  karena setelah  dilanjutkan  sampai  300  menit  kadar asam  lemak  bebas  tetap  (konstan).  Hal  ini disebabkan  oleh  daya  serap  zeolit  mencapai titik  jenuh,  hal  ini  sesuai  dengan  pendapat (Hasyim,  dkk.,  2019)  dalam  penelitiannya menyebutkan  hal  ini  disebabkan  karena  zeolit tidak  mampu  lagi  menurunkan  kadar  asam lemak  bebas  karena  daya  serap  zeolit  telah mencapai  titik  jenuh  sehingga  penyerapan menjadi tidak maksimal.
Jadi,  dengan  bertambahnya  waktu adsorpsi menunjukkan semakin banyak jumlah ALB  (Asam  Lemak  Bebas)  yang  terserap. Setelah  180  menit  kenaikan  ALB  yang terserap  kecepatannya  semakin  kecil.  Hal  ini karena  luas  permukaan  pori  zeolit  semakin berkurang disebabkan terisi ALB dan akhirnya mengalami  jenuh  yang  ditunjukkan  dengan grafik  yang  mendatar  (konstan). Hasil  pada penelitian ini sesuai dengan standar yang telah ditetapkan  oleh  BSN  melalui  SNI-01-2901- 2006 bahwa kadar Asam Lemak Bebas (ALB) pada CPO tidak boleh melebihi dari 5%.

## Tabel 4.2 Standar Mutu Minyak Kelapa Sawit
Karakteristik Keterangan Kadar Asam lemak Bebas <5,00% Kadar Air <0,50% Kadar Kotoran <0,5% Bilangan Yodium 50-55 g / 100 g TBS Warna CPO (Crude Palm Oil) Jingga Kemerah- merahan Sumber: BSN melalui SNI-01-2901-2006 4.3 Pengaruh Flowrate Terhadap

## Penurunan ALB (Asam Lemak Bebas)
Berikut  ini  variabel  yang  digunakan dalam penelitian sebagai berikut:
a. Variabel  tetap  antara  lain  zeolit  sebanyak 1.000  g,  CPO  sebanyak  2.000  ml,  waktu selama  120  menit,  kadar  ALB  awal  adalah 7,577%.
b. Variabel  bebas  antara  lain flowrate (1 liter/menit; 1,5 liter/menit; 2 liter/menit; 2,5 liter/menit dan 3 liter/menit).
Hasil  pengamatan  pengaruh flowrate terhadap  penurunan  kadar  ALB  ditunjukkan dalam Tabel 4.3 dan grafik pada gambar 4.2.
Tabel 4.3 Pengaruh Flowrate Terhadap ALB
No. Flowrate (liter/menit) Kadar ALB (%) Penurunan ALB (%) Kecepatan adsorbsi (ml/menit) 1 1 3,439 54,6 0,69 2 1,5 3,35 55,8 0,70 3 2 3,311 56,3 0,71 4 2,5 3,247 57,1 0,72 5 3 3,147 58,5 0,74
Dari  data  Tabel  4.3  dibuat  grafik seperti pada gambar 4.2.
Gambar 4.2 Pengaruh Flowrate Terhadap Kadar ALB
Pada  grafik  seperti  pada  gambar  4.2 dapat  dilihat  bahwa  semakin  besar flowrate yang  dilakukan,  maka  penurunan  kadar  asam lemak  bebas  pada  CPO  akan  meningkat.  Hal ini menunjukkan bahwa dengan bertambahnya kecepatan  aliran  CPO  artinya looping (siklus) semakin  sering  dan  mengakibatkan  semakin banyaknya kesempatan kontak antara CPO dan zeolit.  Tetapi  hasil  adsorbsi  tidak  banyak, dengan  kata  lain  bahwa  penambahan flowrate kurang  berpengaruh  terhadap  adsorpsi  ALB. Fenomena  ini  menunjukkan  bahwa  proses adsorbsi  tergantung  kemampuan  kecepatan transfer  massa  zeolit  untuk  mengikat  ALB. Sehingga dengan penambahan flowrate, kemampuan  adsorbsi  zeolit  masih  baik
3.000 3.050 3.100 3.150 3.200 3.250 3.300 3.350 3.400 3.450 3.500 1 1,5 2 2,5 3 K ad ar ALB ( % ) Flowrate (liter/menit)
walaupun  waktu  kontak  berkurang  dengan kenaikan flowrate CPO.  Pada flowrate 3 liter/menit  diperoleh  kadar  asam  lemak  bebas 3,147  %  dari  kadar  asam  lemak  bebas  awal 7,577  %  atau  penurunan  kadar  asam  lemak bebasnya sebesar 58,5 %. Hasil ini memeprlihatkan  penurunan  tertinggi  dari penelitian ini.

## 5. KESIMPULAN
Dari hasil penelitian ini bahwa pengaruh  waktu  terhadap  penurunan  kadar asam  lemak bebas  pada  CPO dengan adsorpsi menggunakan  zeolit  alam  didapatkan  hasil terbaik  pada  waktu  180  menit  dengan  nilai asam  lemak  bebas  3,088%  dari  kadar  asam lemak  bebas  awal  7,577%  atau  penurunan kadar  asam  lemak  bebasnya  sebesar  59,2%. Sedangkan pengaruh flowrate terhadap penurunan kadar asam lemak bebas pada CPO dengan adsorpsi menggunakan zeolit didapatkan  hasil  terbaik  pada  3  liter/menit diperoleh  kadar  asam  lemak  bebas  3,147% dari  kadar  asam  lemak  bebas  awal  7,577% atau  penurunan  kadar  asam  lemak  bebasnya sebesar 58,5%. Penelitian ini dapat disimpulkan  bahwa  kemampuan  penyerapan zeolit  sangat  dipengaruhi  oleh  waktu  kontak zeolit dan CPO.

## DAFTAR PUSTAKA
Aidha,  Novi  Nur.  2013. Aktivasi  Zeolit  Secara Fisika  dan  Kimia  Untuk  Menurunkan  Kadar Kesadahan  (Ca  dan  Mg)  Dalam  Air  Tanah .  Balai Besar  Kimia  dan  Kemasan.  Jakarta  Timur: Kementerian Perindustrian.
Badan Pusat Statistik. 2016. Statistik Kelapa Sawit Indonesia . Jakarta: Badan Pusat Statistik.
Badan  Standarisasi  Nasional.  2006. SNI-01-2901- 2006  Minyak  Kelapa  Sawit  (Crude  Palm  Oil) . Badan Standarisasi Nasional.
Ertan,  A.,  and  Ozkan,  2005, CO 2 and  N 2 Adsorption on the Acid (HCl, HNO 3 , H 2 SO 4 , and H 3 PO 4 ) Treated Zeolites , Adsorption, 11: 151-156.
Hasyim,  Ummul  Habibah,  dkk..  2019. Pengaruh Waktu Adsorpsi ALB Dalam Minyak Kelapa Sawit Mentah  pada  Pembuatan  Bioadsorben  Limbah
Batang Pisang .
Jakarta: Universitas Muhammadiyah Jakarta.
Laeli,  K.M.,  Djaeni,  dan  Aplilina,  P..  2011. Aktivitas Zeolit Alam Sebagai Adsorben pada Alat Pengering  Bersuhu  Rendah .  Jurnal  Reaktor.  Vol 13.
Setiadi,  dan  Astri  Pertiwi.  2007. Preparasi  dan Karakterisasi Zeolit Alam Untuk Konversi Senyawa  ABE  Menjadi  Hidrokarbon .  Prosiding Konggres  dan  Simposium  Nasional  Kedua MKICS: 1-6.
Widi, A.M., Amin, dan Aprimal. 2006. Pemucatan Minyak  Kelapa  Sawit  (CPO)  dengan  cara Adsorbsi  Menggunakan  Zeolit  Alam  Lempung . Jurnal Zeolit Indonesia.
Yuanita,  L.D..  2010. Kajian  Modifikasi  dan Karakterisasi  Zeolit  Alam  dari  Berbagai  Negara , Jurdik Kimia, UNY.
Yunita,  D..  2009. Hidrogenasi  Katalitik  Metil Oleat  Menjadi  Stearil  Alkohol  Menggunakan Katalis Ni/Zeolit Alam. Prosiding Seminar Nasional Kimia UNY.