## PEMUCATAN MINYAK SAWIT DENGAN LEMPUNG TERPILAR

## Taslimah dan Sriyanti

## Laboratorium Kimia Anorganik Jurusan FMIPA Universitas Diponegoro Semarang

## ABSTRAK
Pemilaran  lempung  hasil  fraksinasi  bentonit  dengan  tetrametilammonium  klorida  telah dilakukan, hasil yang diperoleh diaplikasikan untuk pemucatan minyak sawit guna menentukan daya pemucatannya serta menentukan jenis komponen minyak yang dapat terserap oleh adsorben. Pemilaran dilakukan  dengan  mengubah  lempung  alam  menjadi  lempung-TMA.  Pemucatan  dilakukan  dengan mendispersikan  lempung-TMA  ke  dalam  minyak  sawit  kemudian  dipanaskan  sambil  diaduk  dan disaring. Pemucatan dilakukan pada kisaran suhu 50 -120 o C, pemilar 0,5 -2,5% dan kisaran waktu kontak  0-150  menit.  Filtrat  yang  diperoleh  diukur  absorbansinya  dengan  spektrofotometer  UV-Vis untuk menentukan daya pemucatannya dan jenis komponen minyak yang terserap, sedang residunya dikarakterisasi  dengan  spektrofotometer  infra  merah.  Disimpulakan  bahawa  kondisi  optimum pemucatan dicapai pada suhu 95 o C, Waktu kontak 2 jam, konsentrasi awal TMACl 1 % dengan daya pemucatan  lempung-TMA  97,69  %.  Komponen  minyak  sawit  yang  diserap  adalah  dan  karoten, tokoferol dan asam lemak bebas.
Kata kunci: lempung, pemilaran, pemucatan.

## BLEACHING OF PALM OIL WITH PILLARED CLAY

## ABSTRACT
Pillaryzation of clay was resulted from fractination of bentonite with tetramethylammoniumchloride  has  been  done,  the  product  was  applicated  for  bleaching  palm  oil  to determined  it’s  bleaching  power  and  types  component  of  palm  oil  that  adsorpted  by  absorbent. Pillaryzation was carried out by converted natural clay to TMA-Clay. Bleaching of palm oil was carried out by dispersed the TMA-clay in to palm oil then stirred and heated, after that the mixture was filtered, bleaching was carried out at range temperature 50 -120 o C, concentration of TMACl 0,5 -2,5% and range  of  contact  time  0-150  minute.  The  absorbance  of  filtrate  was  measured  by  using spectrophotometer UV-Vis to determinated the bleaching power and types of component that adsorpted, the residue  was  characterized  by  IR  spectrophotometer. It  was  concluded  that optimum condition of bleaching was reached at 95 o C, contact time 2 hours with TMCAl 1 % and bleching power of pillard clay was 97,69 %. Constituent of palm oil that adsorpted were  and  caroten, tocopherol and free fatty acid.
Key Words: Clay Pillaryzation, bleaching

## PENDAHULUAN
Lempung  bersifat  sebagai  adsorben,  salah  satu penggunaannya adalah untuk pemucatan minyak sawit  atau  minyak  kedelai  (Boki  1992,  Hobil 1992,  Taslimah  dkk  2001).  Kemampuan lempung  alam  sebagai  adsorben  relatif  rendah sehingga  penggunaan  lempung  alam  secara langsung sebagai adsorben kurang efektif .
Salah  satu  jenis  minyak  goreng  yang  banyak diproduksi  di  Indonesia  adalah  minyak  sawit, minyak  sawit asli berwarna  oranye  kekuningan dengan  intensitas  warna  yang  kuat  sehingga penampakannya  tidak  menarik,  karenanya
perlakuan  pemucatan  minyak  sawit  selalu dilakukan  untuk  mengurangi  intensitas  warna tersebut.
Pemucatan minyak sawit umumnya menggunakan  bentonit  yang  telah  diaktivasi asam,  perlakuan  tersebut  dimaksudkan  untuk melarutkan  pengotor-pengotor  yang  ada  dan merubah  gugus  aktif  permukaan  dari  adsorben menjadi bersifat asam namun perlakuan ini tidak memberikan  perubahan  yang  nyata  pada porinya,  sedangkan  kemampuan  adsorpsi  suatu adsorben  antara  lain  dipengaruhi  oleh  sifat permukaan dan ukuran porinya.
Upaya meningkatkan ukuran pori telah dilakukan  melalui  pemilaran  bentonit  dengan menggunakan tetrametilammoniumklorida sebagai  agen  pemilarnya  (Nugroho  dkk,  2000) namun  belum  diaplikasikan  sebagai  agen pemucat  minyak  sawit.  Dalam  penelitian  ini dilakukan  pemucatan  minyak  sawit  dengan lempung  terpilar  untuk  menentukan  daya pemucatannya serta menentukan jenis komponen  minyak  yang  dapat  terserap  oleh adsorben  tersebut.  Lempung  yang  digunakan adalah hasil fraksinasi dari bentonit.

## METODA PENELITIAN
Dalam penelitian ini digunakan sampel bentonit berupa serbuk dari daerah Boyolali Jawa Tengah dan  sampel  minyak  kelapa  sawit  dari  Medan, sampel  minyak  yang  diperoleh  dalam  keadaa cair, jernih berwarna oranye kekuningan dengan intensitas  warna  yang  kuat  dan  telah  disimpan cukup  lama.  Karakterisasi  sampel  dilakukan  di Laboratorium Kimia FMIPA-UGM Yogyakarta.

## Preparasi Bentonit (Nugroho dkk, 2000)
Komponen  lempung  dari  bentonit  dipisahkan dari  yang  lain  dengan  metoda  fraksinasi,  fraksi lempung  yang  diperoleh  diubah  menjadi lempung  -  Na  selanjutnya  diubah  menjadi lempung - TMA dengan prinsip pertukaran ion, hasil  yang  diperoleh  disebut  sebagai  lempung terpilar

## Pemucatan minyak kelapa sawit (Boki,
1992., Taslimah, dkk, 2000).
Sebanyak  0,1  gram  adsorben  ditambahkan  ke dalam  4  (empat)  mL  minyak  kelapa  sawit, campuran  dipanaskan  sambil  diaduk  dengan variasi suhu dan waktu pemanasan , selanjutnya disaring,  filtrat  diukur  absorbansinya  sedang residunya dikarakterisasi dengan spektrofotometer inframerah.
Daya  pemucatan  suatu  adsorben  dinyatakan dengan persamaan berikut (Foletto, E.L., 2003., Christidis, GE, 2003).
A 0 X A 0  - A 100 % DP =
DP = daya pemucatan ;
A 0, A = absorbansi minyak sebelum dan sesudah pemucatan
Penentuan angka asam (Frank, 1975.,

## Murdiati, 1992)
Ke dalam Erlenmeyer dimasukkan 4 mL minyak sawit  kemudian  ditambahkan  10  mL  alkohol 95%  dipanaskan  hingga  mendidih(direfluk), setelah  dingin  dititrasi  dengan  KOH  0,1N dengan indicator phenolpthalin, besarnya angka asam dinyatakan sebagai
Angka asam =
mL KOH x  N KOH x 56,1 gram bahan

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## Pemucatan miyak sawit.
Pemucatan  minyak  sawit  bertujuan  untuk menurunkan  intensitas  warna  minyak  agar diperoleh  minyak  dengan  penampakan  yang lebih  baik.  Pemucatan  dilakukan  dengan  rasio adsorben  adsorbat  1:40  atau  2,5  %  .  Besarnya daya  pemucatan  ditentukan  dengan  mengukur perubahan  absorbansi  sebelum  dan  sesudah pemucatan.
Zat  warna  yang  ada  pada  minyak  antara  lain α dan  atau β karoten,  xantofil,  klorofil,  kadang- kadang  anthocyanin  dan  lain-lain  (Murdiati, 1992)  .  Zat  pembentuk  warna  lain  yang  dapat terbentuk apabila zat warna alam atau komponen lain minyak mengalami degradasi akibat proses pengambilan minyak, penyimpanan atau oksidasi  misal  konstituen  gliserida  dan γ tokoferol, karena komponen warna pada minyak lebih  dari  satu  jenis  maka  pada  penentuan intensitas  warna  atau  serapan  minyak  diukur pada  panjang  gelombang  serapan  optimum minyak  yang  merupakan  panjang  gelombang campuran dari masing-masing panjang gelombang serapan komponen penyusun
minyak. Panjang gelombang optimum ditentukan  dengan  mengukur  serapan  minyak pada kisaran panjang gelombang antara 420-500 nm dan diperoleh panjang gelombang pada 477 nm.
Minyak  merupakan  cairan  yang  kental,  pada proses adsorpsi partikel-partikel tertentu komponen  minyak  diharapkan  dapat  berdifusi kepermukaan  adsoben  agar  dapat  berinteraksi dengan adsorben, tetapi karena minyak merupakan cairan yang relatif kental difusi akan berjalan  lambat,  untuk  memudahkan  difusi tersebut  maka  dilakukan  pemanasan  untuk menurunkan  kekentalan  sehingga  partikel- partikel  lebih  mudah  bergerak  Penentuan  suhu optimum  dilakukan  dengan  pemucatan  minyak pada  kisaran  suhu  50-120  °C  diperoleh  suhu optimum pemucatan pada suhu 95 °C.
Pengaruh  konsentrasi  awal  agen  pemilar terhadap  daya  pemucatan  ditentukan  dengan pemucatan  minyak  menggunakan  lempung terpilar dengan variasi konsentrasi awal pemilar dari 0.5 – 2,5 % dengan selang 0,5% diperoleh konsentrasi  optimum  pemilar  adalah  1  %  . Diperkirakan  pada  konsentrasi  TMA + awal rendah pertukaran ion belum sempurna sehingga kation  penyeimbang  muatan  belum  homoionik karena  terdapat  kation  Na  dan  TMA + sehingga pori belum seragam dengan demikian peningkatan  konsentrasi  TMA + masih  dapat meningkatkan daya pemucatannya sampai batas tertentu  hingga  adsorben  homo  ionik.  Pada konsentrasi yang tinggi diduga ada TMA + yang terserap  secara  fisis,  diharapkan  pada  gugus- gugus  non  polar  dari  TMA + dapat  terjadi interaksi  dengan  karoten  tetapi  karena  adanya gangguan pengadukan dan suhu akan meningkatkan tumbukan antar partikel sehingga sebagian  TMA + maupun  karoten  yang  telah terserap  sebagian  terlepas  kembali  sehingga daya pemucatan menjadi berkurang.
Pemucatan  minyak  dilakukan  dengan  variasi waktu  kontak  bertujuan  untuk  menentukan waktu  pemucatan  optimum  (Boki  dkk,  1992) Besarnya nilai daya pemucatan akan berbanding terbalik dengan selisih nilai absorbansi sebelum dan sesudah pemucatan.
Intensitas  warna  minyak  sangat  kuat,  karena terbatasnya  kemampuan  alat  spektrofotometer
UV-Vis  yang  tersedia  maka  pengukuran  nilai absorbansi  minyak  sawit  tidak  dapat  dilakukan secara  langsung,  absorbansi  minyak  diukur dengan pengenceran 100x sebagai berikut:
Tabe1 1.  Absorbamsi  ,  daya  pemucatan  dan angka angka asam pada variasi waktu kontak
Waktu (menit) Absorbansi Daya pemucatan (%) * Angka Asam (mg/g) 0 1,171 - 20,16 5 1,013 13,49 15,62 10 0,962 17,85 15,12 15 0,539 53,97 15,12 30 0,316 73,01 15,12 45 0,410 64,99 15,12 60 0,305 73,95 15,62 75 0,166 85,82 15,62 90 0,093 92,06 14,78 120 0,006 99,48 14,28 150 0,020 98,29 16,80

## * factor pengenceran 100 X
Dari table di atas terlihat bahwa nilai absorbansi menurun dengan meningkatnya waktu pemucatan sampai dengan waktu pemucatan 120 menit,  hal  ini  dikarenakan  dengan  makin  lama waktu kontak adsorben dengan adsorbat semakin banyak  interaksi  yang  terjadi  maka  semakin banyak  partikel-partikel  zat  wana  yang  dapat diserap  oleh  minyak  sehingga  minyak  yang dihasilkan warnanya semakin pucat, namun pada waktu  kontak  yang  lebih  lama  lagi  yakni  150 menit  nilai  absorbansi  meningkat  lagi  yang berarti  intensitas  warnanya  meningkat  lagi,  hal ini  kemungkinannya  pada  waktu  kontak  150 menit  proses  adsorbsi  telah  melewati  keadaan kesetimbangan atau jenuh, tetapi karena adanya gangguan  yakni  adanya  pengadukan  dan  panas akan  menyebabkan  kesetimbangan  yang  terjadi bergeser  kekiri  yang  dapat  diartikan  sebagian partikel-partikel  yang  telah  diserap  oleh adsorben sebagian dilepaskan kembali sehingga
warna  dari  minyak  menjadi  sedikit  lebih  pekat akibatnya nilai serapannya meningkat lagi.
Besarnya  kemampuan  pemucatan  berbanding terbalik dengan nilai absorbansi yang diberikan, minyak  dengan  absorbansi  yang  rendah  setelah pemucatan  berarti  bahwa  daya  pemucatan adsorbennya  tinggi.  Dari  variasi  waktu  kontak dapat dinyatakan bahwa waktu kontak optimum pemucatan minyak sawit adalah 120 menit.
Adanya asam lemak bebas dalam minyak tidak dikehendaki  terutama  adanya  asam  lemak dengan  rantai  karbon  pendek,  karena  adanya asam  lemak  bebas  tersebut  akan  memberikan flavor  yang  tidak  disukai  pada  minyak  serta dapat  menurunkan  stabilitas  minyak  selama penyimpanan.  Perlakuan  pemucatan  dengan adsorben diharapkan dapat menurunkan kandungan  asam  lemak  bebas  dalam  minyak. Kandungan  asam  lemak  bebas  dalam  minyak dapat  dinyatakan  sebagai  angka  asam  yang setara dengan banyaknya KOH yang diperlukan untuk menetralkan asam lemak bebas yang ada dalam 1 gram minyak. (Frank, 1975., Taslimah dkk, 2001).
Dari penentuan angka asam minyak sebelum dan sesudah  adsorpsi  yang  disajikan  pada  table  1 terlihat bahwa proses adsorpsi juga menurunkan kandungan asam lemak bebasnya dalam hal ini ditunjukkan oleh berkurangnya angka asam dari minyak  setelah  adsorpsi,  namun  besarnya penurunan angka asam tersebut tidak mempunyai  pola  yang  tetap  meskipun  adsorpsi dilakukan dengan variasi waktu kontak maupun konsentrasi awal TMA + ,  hal  ini  kemungkinan karena sampel yang digunakan telah mengalami perlakuan netralisasi karenanya kandungan asam lemak  bebasnya  relatif  sedikit  sehingga  variasi waktu kontak dan konsentrasi awal TMA + tidak banyak  memberikan  pengaruh  yang  besar  pada penurunan  kandungan  asam  lemak  bebas  dari sampel.

## Karakterisasi Minyak Setelah Perlakuan.
Karakterisasi  minyak  setelah  perlakuan  dengan spektrofotometer  UV-vis  dilakukan  untuk mengetahui jenis senyawa-senyawa yang ada di dalam  minyak,  spectra  pengukuran  disajikan pada  gambar  1  (Silverstein,  1991;  Kemp, W.1987).
Dari pola kedua spectra tersebut terlihat bahwa pada minyak asal terdapat puncak serapan yang tajam  pada  panjang  gelombang  241  nm  diduga serapan dari asam lemak tak jenuh terkonjugasi dari  trigliserida  lemak,  serapan  yang  melebar pada panjang gelombang 343 yang sesuai untuk serapan asam lemak bebas tidak jenuh, serapan pada 458 nm sesuai untuk β karoten, dan 488 nm sesuai untuk lycopen atau ψ karoten sedang pada minyak setelah pemucatan muncul serapan pada 242  dan  592  nm.  Serapan  yang  melebar  dari ketiga puncak tersebut kemungkinan disebabkan oleh adanya interferensi serapan dari ketiga jenis senyawa pada daerah kisaran panjang gelombang serapannya.
a.
b.
Gambar 1.  Spektra  UV  minyak:  a.  Sebelum dipucatkan b. Sesudah dipucatkan
a.
b.
Gambar 2.  Spektra  IR  adsorben:  a.  Sebelum adsorpsi b. Sesudah adsorpsi
Tidak  adanya  ketiga  puncak  serapan  tersebut pada  spectra  minyak  setelah  pemucatan menunjukkan  bahwa  ketiga  jenis  senyawa tersebut  terserap  oleh  adsorben  pada  saat pemucatan, hal ini diperkuat oleh data spectra IR dari  adsorben  gambar  2)  yang  memberikan informasi  berikut  (Silverstein,  1991,  Christidis, 2003).
Pita serapan pada 3622 nm berasal dari gugus O- H  phenol  dan  serapan  pada  721,3  dari  gugus benzen tersubstitusi dari tokoferol. Serapan pada 2923,9  dan  overtonenya  pada  1465  darigugus metilen,  serapan  pada  2854,5  nm  dari  C-H  str alkana atau alkil, pita pada 1577,7 dan 1539 dari C-Cstr, serapan pada 1377 nm dari gugus metil dimana  pita-pita  serapan  ini  dari  rantai  karbon dari karoten atau asam, dan pita pada 1747,4 dari serapan gugus C=O dari asam.
Berdasarkan  analisis  spectra  tersebut  dapat dinyatakan  bahwa  adsorben  yang  digunakan dapat  menyerap β karoten,  lycopen  atau ψ karoten, asam lemak, dan tokoferol.

## KESIMPULAN
Dari pembahasan diatas disimpulkan bahwa
1. Lempung  terpilar  TMA+  dapat  digunakan sebagai  agen  pemucat  minyak  sawit. Kondisi  optimum  pemucatan  dicapai  pada suhu 95 ˚C, waktu kontak 2 jam, konsentrasi awal  TMACl  1%  dengan  daya  pemucatan adsorben 97,69%.
2. Komponen  minyak  sawit  yang  diserap adalah β dan ψ karoten, tokoferol dan asam lemak bebas.

## DAFTAR PUSTAKA
Boki,  K.,  M.  Kubo,  T.  Weda  dan  T. Tamura,1992,” Bleaching of Alkali Refined Vegetable  Oils  With  clay  Minerals,”J.  of American Oil Chemist’s Society, No.3, 69, 232-236.
Christidis,  G.E.,  2003,  Decoloritation  of Vegetable Oils: A Study of The Mechanism of  Adsorption  of  β-carotene  by  An  Acid- activated Bentonite from Cyprus, J. of Clay and clay minerals,no 3, 51, 327-333.
Foletto,E.L., Volzone,C., and Porto, L.M., 2003,
Performance  of  an  Argentinian  Acid- activated  B  entonie  in  the  Bleaching  of Soybean Oil, Brazilizn Journal of Chemical Engineering, No 2, 20.
Frank .J., 1975., Standard Methodes of Chemical Analysis:  Industrial  and  Natural  Products and non Instrumental Methods, 6th ed. , Vol. 2 . Singapore.
Hobil,  M.  P.J.  Barlow  dan  M.  Hole,  1992,” Adsorptive  Bleaching  of  Soybean  Oil  with Non-Montmorilonite Zambian Clays,” J. of American Oil Chemist’s Society, No.4, 69, 381-382.
Kemp,W, 1987., Organic Spectroscopy, 2nd ed.
Macmillan Publisher, London.
Murdiati,  1992.,  Pengolahan  Kelapa  Sawit  II.,
PAUPangan Dan Gizi Universitas Gadjahmada Yogyakarta.
Nugroho,  M.E.,  Taslimah,  dan  Rum  Hastuti, 2000,”  Interkalasi  Kation  Tetrametil Amonium ke Dalam Ruang Antar Lapis Na- Monmorilonit,” Laporan penelitian FMIPA, UNDIP.
Silverstein,  R.M.,Bassier,  G.C.,  and  Mooill,
T.C., 1991, Spectrofotometric Identification
of Organic Compounds, 5th ed., John Wiley
& Sons, Inc. Singapore.
Taslimah,  Azmiyawati  dan  Suhartana,  2001,” Pemucatan  Minyak  Goreng  Sisa  Pakai dengan Bentonit,” Seminar Kimia Nasional UNS, Surakarta 13 Oktober 2001.