## PEMUCATAN MINYAK SAWIT MENTAH MENGGUNAKAN ARANG AKTIF

## Haryono, Muhammad Ali, Wahyuni
Jurusan Kimia, Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam, Universitas Padjadjaran Jalan Raya Bandung-Sumedang Km. 21 Jatinangor 45363, Telp.: (022) 7794391 e-mail: haryono_riyo@yahoo.com

## ABSTRAK
Minyak  sawit  mentah  (Crude  Palm  Oil,  CPO)  merupakan  komoditas  yang  mempunyai  nilai  ekonomi tinggi,  karena  merupakan  bahan  baku  utama  dalam  pembuatan  produk-produk  pangan.  CPO  merupakan minyak pangan yang paling banyak diproduksi di dunia. Penelitian ini bertujuan mencari adsorben alternatif selain bleaching earth, yaitu arang aktif, dan mengujinya sebagai bleaching agent  pada proses pemucatan CPO. Penelitian meliputi proses aktivasi arang,  degumming dengan asam fosfat, pemucatan dengan arang aktif,  dan  analisis  minyak  hasil.  Pemucatan  dilakukan  pada  variasi  suhu  90,  100,  110,  dan  120 o C,  dan variasi  konsentrasi  arang  aktif  pada  3,  4,  dan  5%  selama  30  menit.  Hasil  penelitian  menunjukkan  bahwa arang  aktif  berpotensi  sebagai  adsorben  alternatif  untuk  pemucatan  CPO  dengan  kemampuan  pemucatan sebesar 93% pada suhu 120 o C dan konsentrasi arang aktif sebesar 5%. Pada kondisi pemucatan tersebut, setelah  CPO  mengalami  degummning,  diperoleh  minyak  sawit  dengan  tingkat  kecerahan  40  mg/L  Pt, bilangan asam 5,66 mg KOH/g minyak, kadar fosfor 3,31 ppm, dan kadar air 0,06%-b.
Kata kunci : arang aktif, konsentrasi adsorben, minyak sawit, pemucatan, suhu.

## ABSTRACT
Crude  Palm  Oil,  CPO,  is  a  strategic  commodity  that  has  economic  value,  because  it  is  a  main  raw material  to  manufacture  a  variety  of  food  consumer  products.  CPO  is  the  most  produced  edible  oil  in  the world. The purpose of this  research were to find an alternative adsorbent of bleaching earth, i.e. activated carbon,  and to test the ability of activated carbon as bleaching agent in the bleaching process of CPO.  This research  was  involving,  the  activation  process  of  carbon, degumming  process  of  CPO  with  the  addition  of phosphoric  acid,  bleaching  process  with  activated  carbon,  and  analysis  to  the  palm  oil  produced.    In  this study, bleaching process carried out at temperature variations of 90, 100, 110, and 120 o C, and variations of the activated carbon’s concentration at 3, 4, and 5% (by weight) for 30 minutes. Based on this research, the activated carbon has potential as alternative adsorbent for bleaching process of CPO with bleaching power of 93% at the bleaching temperatute of 120 o C and concentration of activated carbon by 5% (by weight). In this bleaching process conditions, after degumming process, the resulted palm oil have the brightness level of 40 mg/L Pt, acid value of 5,66 mg KOH/g, phosphor content of 3,31 ppm, and water content of  0,06% (by weight).
Keywords : activated carbon, bleaching, concentration of adsorbent, palm oil, temperature.

## PENDAHULUAN
Minyak  sawit  kasar  mengandung  trigliserida sebagai  penyusun  utama,  dan  sebagian  kecil komponen nontrigliserida. Dalam usaha memperoleh minyak  yang  dapat  dikonsumsi,  komponen  non trigli-serida  harus  dipisahkan  atau  dikurangi  sampai pada  tingkat  yang  dapat  diterima  melalui  proses pemurnian.  Salah  satu  tahapan  dari  pemurnian minyak sawit tersebut adalah pemucatan ( bleaching ). Pemucatan  dilakukan  dengan  tujuan memisahkan  secara  proses  fisik  pengotor-pengotor dari  minyak  berupa  sisa-sisa  getah  ( gum ), residu
sabun,  logam,  produk-produk  oksidasi,  dan  pigmen seperti klorofil.
Pemucatan minyak sawit di industri pengolahan  minyak  sawit,  umumnya  dilakukan dengan adsorben berupa bleaching earth . Pemucatan minyak  sawit  dengan bleaching  earth secara komersial  dilakukan  pada  suhu  100-130 o C  selama 30 menit, dengan kadar bleaching earth sebanyak 6- 12  kg/ton  minyak  sawit  atau  sekitar  0,6-1,2% (Pahan,  2008).  Amalya  (2010)  telah  memanfaatkan batu  apung  sebagai  adsorben  pada  pemucatan minyak  sawit.  Kondisi  operasi  terbaik  yang  dicapai pada  penelitian  tersebut  jika  pemucatan  dila-kukan
dengan kadar batu apung sebesar 30%, suhu 120 o C, dan lama pemucatan 30 menit.
Di  sisi  lain,  Indonesia  memiliki  beragam  jenis bahan alam yang berpotensi sebagai adsorben. Salah satunya adalah arang aktif. Arang mudah didapatkan karena  keberadannya  yang  melimpah  dan  berharga murah,  serta  memiliki  kandungan  karbon  yang tinggi. Arang diperoleh dari tempurung kelapa yang meru-pakan  limbah  dari  industri  rumah  tangga  dan perke-bunan  (Pasaribu,  2004).  Sebagai  adsorben, arang diak-tivasi terlebih dahulu untuk memperbesar luas  permu-kaan  aktif  dengan  cara  membuka  pori- pori  yang  tertutup  oleh  tar  dan  atom-atom  bebas (Prawira,  2008).  Pada  pemutihan  dengan  proses adsorpsi,  banyak  faktor  yang  berpengaruh  terhadap keberhasilan proses terse-but. Menurut Kumar, dkk. (2004),  kinerja  adsorpsi  dipengaruhi  oleh  faktor- faktor  proses  seperti  jenis  adsorben,  suhu,  pH adsorpsi, efektifitas pengontakan, jenis adsorbat, dan ukuran molekul adsorbat.
Penelitian  ini  bertujuan  (a)  memanfaatkan arang  aktif  sebagai  adsorben  alternatif  selain bleaching  earth untuk  pemucatan minyak  sawit,  (b) menguji  kemam-puan  arang  aktif  sebagai  bahan pemucat minyak  sawit,  dan  (c)  menentukan  kondisi terbaik  meliputi  kadar  arang  aktif  dan  suhu bleaching pada pemucatan mi-nyak sawit berdasarkan  parameter  kualitas  berupa  tingkat kecerahan warna, bilangan asam, bilangan penyabunan, bau, dan kadar air.

## METODE PENELITIAN
Penelitian  dilakukan  melalui  5  (lima)  tahap kegiatan,  yaitu  aktivasi  arang,  karakterisasi  arang aktif, degumming ,  pemucatan  ( bleaching ),  dan analisis minyak sawit hasil pemucatan.
Bahan :  Minyak  sawit  kasar  (CPO)  diperoleh dari  PT  Tunas  Baru  Lampung,  arang  karbon  dibeli dari  BrataChem  Bandung,  ZnCl 2 0,30  M,  H 3 PO 4 85%,  etanol  95%,  KOH  0,5  N,  HCl  0,5  N,  dan aquadest. Alat : Labu leher tiga, hot plate magnetic stirrer , furnace ,  alat  sentrifugasi,  alat  titrasi,  alat analisis  SEM-EDX,  alat  analisis  kecerahan  warna tipe  Nanocolor  Filterfotometer  Merk  Nanocolor  25, spek-trofotometer  UV-Vis,  penyaring  Buchner,  dan oven.
Cara  kerja : Penelitian  diawali  dengan  proses aktivasi arang. Arang sebanyak 320 g berukuran 325 mesh (tertahan) dicampur dengan larutan ZnCl 2 0,30 M sebanyak 500 mL, kemudian diaduk selama 3 jam dengan  kecepatan  pengadukan  250  rpm.  Setelah diaktivasi,  arang  disaring  dan  dinetralkan  dengan aquadest.  Arang  teraktivasi  selanjutnya  dikalsinasi di  dalam furnace selama  2  jam  pada  suhu  800 o C, kemudian  dikarakterisasi  melalui  analisis  kadar  air, kadar  abu,  dan  analisis  struktur  morfologi  serta
komposisinya dengan SEM-EDX. Tahap selanjutnya dilakukan degumming dengan  menggunakan  H 3 PO 4 85%  sebanyak  0,5%  (%  berat)  terhadap  CPO  di dalam  labu  leher  tiga  pada  suhu  ruang. Gum dipisahkan  secara  mekanik  dengan  sentrifugasi selama 25  menit pada kecepatan 4000 rpm. Minyak sawit  hasil degumming dianalisis  kadar  fosfornya (sebagai  repre-sentasi  dari gum )  dengan  spektro- fotometer UV-Vis.
Minyak  sawit  setelah  mengalami degumming kemudian  dipucatkan  ( bleaching )  dengan  arang aktif.  Pemucatan  dilakukan  dengan  memvariasikan kon-sentrasi  arang  aktif  dan  suhu  pemucatan. Konsentrasi  arang  aktif  divariasikan  pada  3,  4,  dan 5% (%berat) terhadap minyak sawit, sedangkan suhu pemucatan dilakukan pada 90, 100, 110, dan 120 o C, masing-masing selama 30 menit. Minyak sawit hasil pemu-catan  (RBPO, Rafined  and  Bleached  Palm Oil ) selan-jutnya dipisahkan dari arang aktif dengan penyaring  Buchner.  RBPO  lalu  dianalisis  mutunya dalam  hal  kecerahan  warna  dengan  Nanocolor Filterfotometer, bilangan asam, bilangan penyabunan, bau, dan  kadar air. Hasil analisis  mutu terhadap  RBPO  tersebut  kemudian  dibandingkan dengan SNI minyak sawit murni.

## HASIL DAN PEMBAHASAN

## AKTIVASI ARANG
Proses aktivasi arang dilakukan secara aktivasi kimia  dengan  larutan  ZnCl 2 .  Pada  aktivasi  tersebut, dimaksudkan  agar  ZnCl 2 sebagai  aktivator  akan bereaksi dan melarutkan pengotor-pengotor di dalam arang  berupa  tar  dan  atom-atom  karbon  bebas,  se- hingga pori-pori arang menjadi terbuka atau terbebas dari  pengotor-pengotor  tersebut.  Hal  ini  berdampak pada  semakin  luasnya  permukaan  aktif  dari  arang, sehingga  akan  memperbesar  daya  adsorpsi  arang aktif  tersebut  (Komaladewi,  2008).  Berdasarkan hasil  ana-lisis,  arang  karbon  setelah  diaktivasi memiliki  kadar  air  1,54%  dan  kadar  abu  1,21%. Sedangkan  struktur  morfologi  dan  komposisi senyawa pada arang aktif, masing-masing ditampilkan pada Gambar 1 dan Tabel 1.
Kadar  air  di  dalam  arang  aktif  berkaitan  dengan sifat higroskopis dari arang atif  tersebut. Sedangkan kadar  abu  berhubungan  dengan  keberadaan  oksida- oksida  logam  di  dalam  arang  aktif  yang  terdiri  dari mineral-mineral tidak teruapkan.
PROSES DEGUMMING DAN PEMUCATAN Proses  degumming  dilakukan  agar  getah  dapat diminimalkan.  Pada  dasarnya gum merupakan senya-wa organik berupa phospolipid atau phospotida,  sehingga  pada  penelitian  ini  kadar  gum diukur  berdasarkan  kadar  fosfornya.  Bedasarkan hasil analisis, telah terjadi penurunan kadar fosfor di dalam CPO, sebelum degumming sebesar 42,1 ppm, dan setelah degumming sebesar 33,1 ppm.
Minyak  sawit  (CPO)  yang  telah  mengalami degumming kemudian dipucatkan ( bleaching ) dengan  arang  aktif  sebagai  adsorben  alternatif. Kondisi  pemucatan  dipelajari  pada  suhu  90 o C,  100 o C, 110 o C, dan 120 o C, dengan kadar arang aktif 3%, 4%,  dan  5%  (%berat).  Kinerja  arang  aktif  sebagai adsorben  pada  pemucatan  CPO  di  penelitian  ini ditentukan  berdasar-kan  tingkat  kecerahan  warna dan bilangan asam dari CPO hasil pemucatan. Untuk menentukan  tingkat  kinerja  arang  aktif,  CPO  hasil pemucatan, disbanding-kan tingkat kecerahan warnanya  dengan  CPO  pembanding  berupa  :  CPO bahan  baku  penelitian  sebelum  pemucatan,  minyak goreng  curah,  dan  minyak  goreng  bermerk.  Hasil analisis  pengaruh  suhu  pemucatan  dan  konsentrasi arang  aktif  terhadap  tingkat  kecerahan  warna minyak  hasil  pemucatan dalam  bentuk  grafik ditampilkan pada Gambar 2.
Pada  penelitian  ini,  tingkat  kecerahan  warna diukur dengan alat Nanocolor Filterfotometer. Hasil pengukuran tingkat kecerahan warna dengan alat ini diberi  satuan  mg/L  Pt  (nilai  kecerahan  warna). Dengan  ketentuan  bahwa  semakin  cerah  warna  dari bahan  yang  dianalisis,  maka  semakin  kecil  nilai kecerahan  warna-nya  atau  semakin  kecil  nilai  yang dinyatakan dalam satuan mg/L Pt (BPLG, 2009).
Pemucatan  yang  dilakukan  dengan  suhu semakin  tinggi,  minyak  yang  dihasilkan  akan semakin  cerah  (nilai  kecerahaan  warnanya  semakin menurun).  Penggunaan  arang  aktif  dengan  kadar yang semakin banyak,  tingkat kecerahan  warna dari minyak yang dihasilkan semakin meningkat (semakin  cerah  atau  nilai  kecerahan  warnanya turun).  Minyak  hasil  pemu-catan  paling  cerah diperoleh  pada  suhu  120 o C  dan  kadar  arang  aktif sebanyak  5%.  Hal  tersebut  disebab-kan  pada  suhu yang  lebih  tinggi,  viskositas  minyak  akan  turun. Penurunan  viskositas  minyak  ini  mengaki-batkan gerakan  atau  mobilitas  molekul-molekul  minyak semakin  tinggi.  Molekul-molekul  minyak  lebih mampu  menjangkau  permukaan-permukaan  aktif dari  arang  aktif  secara  lebih  efektif  pada  hampir semua jenis ukuran pori-pori pada arang aktif. Selain itu  pada  suhu bleaching semakin  tinggi  akan menyebabkan  pembukaan  pori-pori  arang  aktif semakin lebar. Akibatnya kontak antara permukaan- permukaan  aktif  arang  aktif  dengan  molekul- molekul minyak akan terjadi secara lebih efektif.
Penggunaan  arang  aktif  sebagai  adsorben dalam jumlah (konsentrasi) yang semakin meningkat, dihasil-kan minyak sawit dengan tingkat kecerahan warna  semakin baik.  Penggunaan adsorben  yang  semakin  banyak  berarti  luasan permukaan aktif  yang tersedia sebagai bagian arang aktif  penyerap  adsorbat  target  dari  minyak  sawit semakin  luas,  sehingga  jumlah  (volumee)  minyak sawit  yang  akan  dipucatkan  untuk  setiap  variasi konsentrasi  arang  aktif,  total  adsorbat  target  dari minyak  sawit  yang  terikat  pada  arang  aktif  juga
semakin banyak. Akibatnya tingkat kecerahan warna minyak sawit hasil pemucatan juga semakin cerah.
Sesuai  hasil  penelitian  yang  telah  diperoleh, ditetapkan  bahwa  kondisi  pemucatan minyak  sawit dengan  adsorben  alternatif  berupa  arang  aktif dicapai pada suhu bleaching 120 o C dan konsentrasi arang aktif 5%. Perbandingan visualisasi fisik warna antara minyak sawit hasil pemucatan pada penelitian ini  (pada  kondisi  120 o C  dan  konsentrasi  arang  aktif 5%)  dengan  minyak  sawit  pembanding  (minyak goreng  curah,  minyak  goreng  bermerk,  dan  CPO bahan baku) ditampilkan pada Gambar 3. Sedangkan perbandingan  kualitas  minyak  sawit  sebagai  hasil proses bleaching dari  penelitian  ini  dengan  SNI minyak sawit murni ditampilkan pada Tabel 2.
Perbandingan  hasil  pemucatan  minyak  sawit antara  hasil  penelitian  ini  (menggunakan  adsorben arang aktif) dengan penggunaan jenis adsorben yang lain ditampilkan pada Tabel 3.
Berdasarkan  perbandingan  hasil  tersebut, nampak  bahwa  untuk  menghasilkan  minyak  sawit sesuai SNI pada kondisi yang sama (suhu dan waktu pemucatan),  dibutuhkan  adsorben  jenis bleaching earth dalam  jumlah  paling  sedikit.  Walaupun penggu-naan  arang  aktif  secara  kuantitas  lebih banyak  jika  dibandingkan  dengan bleaching  earth , namun  secara  ekonomi  belum  tentu  tidak  memberi keuntungan,  terutama  jika  ditinjau  dari  aspek  harga dan  keterse-diaannya  di  dalam  negeri.  Penggunaan arang  aktif  pada  proses  pemucatan  minyak  sawit yang  lebih  banyak  dibandingkan bleaching  earth , dimungkinkan  karena  kualitas  arang  aktif  yang dihasilkan  dari  penelitian  ini  kurang  maksimal. Ketidakmaksimalan  kualitas  arang  aktif  dapat bersumber dari kadar karbon dari bahan alam untuk arang,  ukuran  awal  arang  ketika  akan  diproses, parameter  proses  pembuatan  arang  dan  aktivasinya, serta aspek pengendalian kualitas.

## SIMPULAN
Arang aktif hasil aktivasi dengan ZnCl 2 0,30 M berpotensi  sebagai  adsorben  alternatif  pada  proses pemucatan  minyak  sawit  mentah  (CPO),  Suhu pemucatan  dan  kadar  arang  aktif  berpengaruh terhadap  tingkat  kecerahan  warna  minyak  sawit yang  dihasil-kan.  Semakin  tinggi  suhu  pemucatan dan kadar arang aktif, tingkat kecerahan warna yang dihasilkan    pada  minyak  sawit  semakin  baik, Kondisi  terbaik  pemu-catan minyak  sawit  mentah dengan  arang  aktif  pada  penelitian  ini  dicapai  pada suhu  pemucatan 120 o C  dan  konsentrasi  arang  aktif 5%  (%berat),  dengan  tingkat  kecerahan  warna  40 mg/L  Pt,  bilangan  asam  5,66  mg  KOH/g  minyak, bilangan  penyabunan  170,  33  mg  KOH/g  minyak, kadar fosfor 3,31 ppm, dan kadar air 0,06%.

## DAFTAR PUSTAKA
Amalya, Y. 2010. Universitas Padjadjaran, Bandung.
BPLG-Badan  Pusat  Lingkungan  Geologi.  2009. Standar Operating Procedure (SOP) : Analisis Tingkat Kecerahan Warna dengan Nanocolor Filterfotometer Merk Nanocolor 25. Departemen  Energi  dan  Sumber  Daya
Mineral - RI, Bandung.
Komaladewi,  R.  2008.  Pengaruh  Aktivasi  Arang Tempurung Kelapa dengan Seng Klorida dan Uap  Air  Terhadap  Bilangan  Iodin  dan  Luas
Permukaan. Universitas Padjadjaran, Bandung.
Kumar,  K.V.,  Subanandan,  K.,  Ramamurthi,  V.,
Sivanesan,  S.  2004  Solid  Liquid  Adsorption for  Wastewater  Treatment:  Principle  Design and  Operation.  Department  of  Chemical Engineering,  A.C.  College  of  Technology, Anna University, India.
Pahan,  I.  2008.  Panduan  Lengkap  Kelapa  Sawit. Penebar Swadaya, Jakarta. Edisi V : 11 – 30. Pasaribu, N. 2004. Minyak Kelapa Sawit. Universitas  Sumatera  Utara.  diunduh  dari http://library-usu@ac.id.html.
Prawira, M.H. 2008. Penurunan Kadar Minyak pada Limbah Cair dalam Reaktor Pemisah Minyak dengan  Media  Adsorben  Karbon  Aktif  dan
Zeolit. Universitas Islam Indonesia, Yogyakarta.
Gambar 1.   Struktur  morfologi  arang  aktif  (a)  Pembesaran  200x,  (b)  Pembesaran  1000x,  (c)
Pembesaran 2000x, dan (d) Pembesaran 5000x .
30 40 50 60 70 80 90 80 90 100 110 120
130
N il a i K ec er a h a n ( m g /L P t) Suhu Bleaching ( 0 C)
Gambar 2. Pengaruh  Suhu Bleaching Pada  Berbagai  Konsentrasi  Arang  Aktif  Terhadap Tingkat Kecerahan Warna Minyak Sawit Hasil Bleaching .
Gambar 3. Perbandingan  Tingkat  Kecerahan  Warna  Minyak  Sawit:  (a)  Minyak Goreng Curah, (b) Minyak Goreng Bermerk, (c) Hasil Penelitian, dan
(d) CPO Bahan Baku Penelitian.
Tabel 1. Jenis Dan Komposisi Senyawa Pada Arang Aktif (Hasil Analisis Edx)
Senyawa Komposisi (%) Senyawa Komposisi (%) C 77,37 CaO 1,68 Na 2 O 1,35 TiO 2 0,15 MgO 0,70 FeO 2,81 Al 2 O 3 2,95 CuO 5,48 SiO 2 5,39 K 2 O 1,83 Cl 0,30
Tabel 2. Perbandingan Kualitas Minyak Sawit Hasil Pemucatan (Penelitian) Dengan Sni
Parameter Minyak Sawit Hasil Penelitian SNI Bilangan asam (mg KOH/g minyak) 5,66 Maks. 6,9 Bilangan penyabunan Mg KOH/g minyak) 170,33 196-206 Kadar air (%) 0,06 Maks. 0,22 Tabel 3. Perbandingan Hasil Bleaching Minyak Sawit Dengan Beberapa Jenis Adsorben Jenis adsorben Kondisi operasi Sumber Arang aktif Kadar adsorben: 5% Suhu: 120 o C Waktu: 30 menit Penelitian ini Bleaching earth Kadar adsorben: 0,6-1,2% Suhu: 100-130 o C (  120 o C) Waktu: 30 menit Pahan (2008) Batu apung Kadar adsorben: 30% Suhu: 120 o C Waktu: 30 menit
Amalya (2010)