PEMURNIAN MINYAK JELANTAH DENGAN ADSORBEN AMPAS TAHU
Latar Belakang
Minyak goreng yang
dipakai secara berulang
pada suhu tinggi (160-180°C)
disertai adanya kontak
dengan udara
dan
air pada proses penggorengan akan mengakibatkan terjadinya reaksi degradasi yang komplek dalam minyak dan
menghasilkan berbagai senyawa hasil reaksi. Reaksi degradasi ini menurunkan kualitas
minyak
dan akhirnya minyak tidak dapat dipakai lagi dan harus
dibuang (Maskan,2003). Banyak cara yang telah dilakukan
untuk menghasilkan bahan pangan
yang berkualitas dan efisien dari segi ekonomi terus dilakukan, salah satunya adalah memurnikan
minyak jelantah
dengan
suatu adsorben (media
penyerap).
Ampas tahu memiliki kandungan air yang
cukup tinggi, sekitar 80-85%
sehingga ampas tahu dapat menjadi sumber pencemar
udara karena mudah busuk dan
tidak memiliki daya simpan yang panjang apabila tidak segera ditangani. Hingga saat ini, ampas tahu hanya dimanfaatkan sebagai pakan ternak ataupun hanya dibuang saja.
Ampas tahu masih memiliki kandungan protein yang
tinggi, yaitu 26,6 % ( Daftar Komposisi Bahan Makanan,1992). Adanya kandungan protein yang tinggi pada ampas tahu ini dapat menjadikan ampas
tahu sebagai adsorben yang ekonomis dan
efisien. Protein yang
terkandung dalam ampas tahu memilki daya serapan dari asam-asam
amino yang membentuk zwitter ion karena asam amino mempunyai gugus COOH yang
bersifat asam dan gugus -NH2 yang bersifat basa sehingga molekul ini bersifat amfoter.
Protein yang memiliki gugus aktif ini dapat mengikat ion-ion logam ataupun logam
berat lainnya, seperti cadmium, timbal, merkuri, krom dan arsen yang
bersifat toksik dapat diikat
dengan
protein sebagai metalotionein (Darmono,1995).
Penelitian tentang
pemurnian minyak jelantah menggunakan adsorber yang
berasal dari sumber-sumber yang berbeda telah banyak dilakukan Widayat (2007) menurunkan angka asam
dari minyak jelantah menggunakan zeolite alam aktif sampai
1.7 mgKOH/gram, melampaui batas maksimal dari standar SNI minyak goreng yaitu
2 mgKOH/gram. Kalapathy dan Proctor (2000) menurunkan asam lemak bebas pada minyak jelantah dengan menggunakan lapisan silikat yang
dihasilkan dari abu sekam padi hingga 25%. Penelitian mengenai ampas tahu
pernah dilakukan oleh Musrawati
(2009) dalam memanfaatkan ampas tahu sebagai biosorben
logam ion Cu (II) dan
Cr (VI). Nohong (2010) menggunakan limbah ampas tahu sebagai bahan penyerap logam krom,
kadmium dan besi pada air lindi TPA. Upaya-upaya
terus
dilakukan untuk mengoptimalkan hasil yang sesuai dengan mutu standar
SNI, sehingga dapat
menghasilkan
produk yang berkualitas.
Pemurnian minyak jelantah menggunakan limbah ampas
tahu masih sangat
jarang dilakukan. Oleh karena itu perlu dilakukan penelitian untuk memurnikan
minyak jelantah menggunakan adsorben limbah ampas tahu.
Pemilihan bahan adsorben
yang digunakan dengan pertimbangan memperoleh material adsorben yang
ditinjau dari biaya operasional dan kemudahan memperoleh bahan baku, maka dilakukan
penelitian untuk
memurnikan minyak
jelantah menggunakan
adsorben ampas tahu serta uji kualitasnya sebagai bahan pangan. Dengan penelitian ini diharapkan memberikan kontribusi tepat guna
dalam memurnikan minyak jelantah, sehingga menjadi minyak goreng layak konsumsi kembali dan tidak dibuang percuma serta tidak juga
menimbulkan resiko penyakit. Bagi lingkungan hidup, penelitian ini dapat
mengatasi limbah minyak jelantah
yang sering dibuang disembarang tempat dan
mengurangi pencemaran lingkungan akibat yang
ditimbulkan dari limbah ampas tahu
yang cepat
membusuk.
Rumusan Masalah
a. Bagaimana kondisi
yang optimal
untuk
memurnikan minyak jelantah menggunakan adsorben ampas tahu.
b. Bagaimana
kandungan
angka asam pada minyak goreng hasil
pemurnian
mengguanakan adsorben ampas tahu
?
c. Bagaimana kandungan bilangan peroksida pada minyak goreng hasil
pemurnian mengguanakan adsorben ampas
tahu ?
d. Bangaiman
kandungan kadar air
pada minyak goreng hasil
pemurnian
menggunakan adsorben
ampas tahu ?
e. Bagaimana kandungan logam pada minyak goreng hasil
pemurnian menggunakan adsorben
ampas tahu ?
Tujuan Penelitian
Berdasarkan rumusan
masalah
tersebut, maka tujuan penelitian
ini adalah :
a. Mengetahui
kondisi optimum
dalam memurnikan
minyak
jelantah menggunakan adsorben
ampas tahu.
b. Mengetahui
kandungan angka asam
pada minyak
goreng hasil pemurnian
menggunakan adsorben
ampas tahu.
c. Mengetahui
kandungan bilangan peroksida pada
minyak goreng hasil pemurnian
menggunakan adsorben ampas
tahu.
d. Mengetahui kandungan kadar air
pada
minyak
goreng
hasil pemurnian
menggunakan adsorben
ampas tahu.
e. Mengetahui
kandungan logam pada
minyak goreng hasil
pemurnian menggunakan adsorben
ampas tahu.
Manfaat Penelitian
a. Bagi
Pemerintah
Dapat dijadikan salah satu solusi yang
tepat mengatasi pencemaran lingkungan yang
disebabkan dari limbah ampas tahu dan sisa minyak jelantah. Selain itu, memberikan solusi yang tepat guna untuk mensiasati minyak goreng yang
semakin
hari semakin melambung
harganya dengan
minyak goreng
recycle tanpa mengurangi
kualitas dan mutunya.
b. Bagi masyarakat
Memberikan solusi baru bahwa limbah ampas tahu yang
tidak bernilai ekonomis dapat dimanfaatkan sebagai adsorben dalam pemurnian
minyak
jelantah. Dengan adanya minyak goreng recycle,
masyarakat akan lebih
terbantu mengingat harga minyak goreng yang terus meningkat. Secara
tidak
langsung, masyarakat akan lebih sehat
menggunakan minyak goreng
recycle
daripada menggunakan minyak
jelantah yang
sudah
tidak
layak pakai.
c. Bagi
mahasiswa
Degan adanya penelitian ini, mahasiswa telah memberikan komtribusi dalam menjaga lingkungan. Selain itu, mahasiswa
mendapatkan data yang
akurat mengenai karakterisasi ampas tahu sebagai adsorben dalam
minyak
jelantah dan sebaliknya, sehingga nantinya dapat dijadikan data
referensi dan
membantu dalam penulisan-penulisan artikel ilmiah maupun
karya tulis.
Luaran Yang Diharapkan
a. Menciptakan minyak goreng reycle yang
aman dan layak konsumsi. b. Memberikan data yang
akurat tentang hasil penelitian.
c. Membuat
publikasi berupa artikel
ilmiah.
d. Seminar
nasional tentang karakterisasi minyak goreng hasil pemurnian
menggunakan adsorben
ampas tahu.
Minyak Jelantah
Minyak goreng dikatakan sudah menjadi minyak jelantah apabila minyak
tersebut sudar berbau tengik, berwarna coklat kehitaman dan sangat kotor. Secara sifat kimia,
minyak jelantah akan ditunjukkan dengan tingginya kadar
angka asam yang dihasilkan
dari uap air saat penggorengan, peningkatan
angka peroksida,
dan
kadar
air (Kusumastuti,2005)
Tabel 1.1 Standar Mutu Minyak Goreng
Indonesia
Kriteria Uji
|
Satuan
|
Syarat
|
|||
Keadaan
warna, rasa da
bau
|
-
|
Normal
|
|||
Air
|
% b/b
|
Maks 0,3
|
|||
Asam lemak bebas (dihitung sebagai asam larut)
Bahan Makanan Tambahan
|
% b/b
Sesuai
|
SNI.
|
022-M
|
Maks 0,3
dan Permenkes
|
No.
|
722/Menkes/Per/IX/88
|
|||||
Campuran logam
- Besi (Fe)
|
mg/kg
|
Maks 1,5
|
|||
- Tembaga (Cu)
- Raksa (Hg)
- Timbal
(Pb)
- Timah (Sn)
- Seng (Zng)
- Arsen (As)
|
mg/kg mg/kg mg/kg
mg/kg mg/kg
% b/b
|
Maks 0,1
Maks 0,1
Maks 40,0
Maks 0,005
Maks 40,0/(250)*
Maks
0,1
|
|||
Angka Peroksida
|
Mg O2 %
|
Maks 1
|
|||
Catatan : * Dalam kemasan
kaleng
Sumber : Standar
Nasional Indonesia
01-3741-2002
Kerusakan minyak umumnya
disebabkan oleh proses hidrolisis, polimerisasi,
dan oksidasi.
2.1.1 Hidrolisis
Proses hidrolisis merupakan proses pemisahan gugus OR dari gugus asil dalam
molekul ester, sehingga
terbentuk asam bebas dan alcohol. Persamaan reaksinya adalah sebagai berikut
:
C3H5(OH)3 + 3 RCOOH
Gliserol asam
lemak
Persamaan 1. Reaksi Hidrolisi pada minyak
(Sumber
: Herlina dkk,2002)
2.1.2 Polimerisasi
Pembentukan senyawa polimer selama proses menggoreng terjadi karena reaksi polimerisasi adisi dari asam lemak
tak jenuh. Hal ini terbukti dengan terbentuknya logam menyerupai gummy
material yang mengendap didasar penggorengan.
2.1.3 Oksidasi
Proses oksidasi pada lemak
pada prinsipnya merupakan proses yang terjadi disekitar ikatan rangkap (tidak jenuh)
dalam molekul gliserida
penyusun minyak. Tahapan reaksinya meliputi tahap
inisiasi, terminasi dan propagasi.
Ampas Tahu
Ampas tahu memiliki kadar air yang tinggi ( 80- 84%), sehingga menyebabkan
umur simpannya pendek dan berakibat pada
pencemaran lingkungan karena bau
busuknya apabila tidak segera
ditangani. Ampas tahu memiliki kandungan protein (26.6%), lemak (18.3%), karbohidrat (41.3%), fosfor
(0.29%), kalsium (0.19%), besi (0.04%)
dan
air (0.09%) (Daftar Komposisi Bahan Makanan, 1992). Limbah tahu berpotensi sebagai media penyerap ( pengadsorbsi
) karena limbah ampas tahu masih mengandung protein yang memiliki daya serapan dari asam-asam amino yang
membentuk zwitter ion (
bermuatan dua). Asam amino rnempunyai gugus - COOH yang bersifat asam dan gugus -NH yang bersifat basa sehingga molekul ini bersifat amfoter. Oleh karena itu asam amino membentuk zwitter ion. Zwitter ion sebenarnya terletak di tengah-tengah sistem keseimbangan antara kation dan anion seperti di bawah ini. Protein yang memiliki gugus aktif yang dapat mengikat ion-ion logam ataupun senyawa lainnya. Logam-logam berbahaya seperti kadmium, timbal, merkuri, arsen,
krom yang bersifat toksik
dapat
diikat protein sebagai metalotionein (Darmono,1995).
Adsorbsi
Adsorpsi merupakan proses akumulasi substansi adsorbat pada
permukaan
adsorben yang disebabkan oleh gaya tarik antar molekul dari permukaan padatan adsorben yang menarik molekul-molekul gas atau cairan. Kecepatan adsorbsi sangat
dipengaruhi oleh beberapa faktor, antara lain konsentrasi, luas permukaan, suhu, ukuran
partikel, pH dan waktu
kontak
( Oscik dalam Wibowo,
2009).
METODOLOGI PENELITIAN
Alat
a.
|
Erlenmeyer
|
g. Gelas ukur
|
m. Blender
|
b.
|
Ayakan
|
h. Batang pengaduk
|
n. Spatula
|
c.
|
Termometer
|
i. Pipet Ukur
|
o. Gelas arloji
|
d.
|
Corong pisah
|
j. Spektrofotemer UV-VIS
|
p. Alat titrasi
|
e.
|
Beaker glass
|
k. Spektrofotometer SSA
|
q. Kertas saring
|
f.
|
Kompor listrik
|
l. Timbangan
|
r. Magnetic stirrer
|
Bahan
a.
|
Minyak goreng bekas (2-3 kali pakai)
|
e. Alkohol
|
b.
|
Aquades steril
|
f. KOH
|
c.
|
NaOH 16%
|
g. Indikator
pp
|
d.
|
Ampas
tahu
|
h. Air
|
e.
|
NaCl 10 %
|
Variabel Penelitian
Dalam penelitian ini terdapat
beberapa variable yang digunakan, yaitu
:
a. Variabel bebas
Variabel bebas yang digunakan yaitu suhu
furnace ( 400, 500 dan 600oC ), massa adsorben ( 1 gr, 2 gr dan 3 gr ), waktu kontak ( 30,
50, dan 70 menit ) dan suhu (70°C, 80°C, dan 90°C )
b. Variabel terkendali
Variabel terkendali yang dijaga dalam penelitian ini
yaitu konsentrasi NaCl,
ukuran adsorben, pH, dan intensitas
penggorengan.
Eksperimen
Pembuatan
karbon aktif dari ampas tahu
a. Preparasi sampel
Ampas tahu basah dikeringkan di bawah terik matahari sampai kering. Ampas tahu
kering dikeringkan dalam oven pada suhu 105 °C sampai kering. Setelah itu ampas
tahu kering dihaluskan sampai
halus dan dihitung kadar
airnya.
b. Aktivasi
Kimia,
Karbonasi, Pencucian dan
Pengeringan pada Ampas Tahu
Ampas tahu yang sudah kering yang sudah ditimbang direndam dalam
larutan NaCl 10% dengan ratio 1:4 (gr/ml) selama 5 jam sambal
diaduk
menggunakan shaker pada suhu 45 °C, kemudian disaring dan dikeringkan dalam oven pada suhu 105 °C sampai kering. Ampas tahu yang sudah diaktivasi dan
dikeringkan kemudian dikarbonasi dalam tanur pada variasi suhu selama 1
jam agar menjadi karbon.
Kemudian, direndam menggunakan HCl 1 M selama 24 jam
dengan ratio 1:2 (ml/ml) kemudian disaring. Karbon aktif yang
telah direndam dengan HCl dicuci dengan
menggunakan aquades panas sampai
bebas
ion Cl-. Untuk mengetahui telah bebas ion Cl-, dilakukan uji
menggunakan AgNO3 0,1 N pada filtrat dan diukur
pH nya sampai pH
netral. Kemudian dikeringkan dalam
oven pada suhu 105 °C sampai kering.
Pemurnian
Minyak
Jelantah
Menggunakan
Adsorben Ampas Tahu
Teraktivasi
a. Proses Despicing (Penghilangan Bumbu)
Dilakukan dengan memanaskan minyak goreng
bekas yang ditambah dengan air dengan komposisi 1 : 1 pada
suhu 110ºC hingga air tinggal
setengahnya. Setelah selesai minyak dan air kemudian diendapkan dan dipisahkan
dengan corong pisah
dan disaring untuk memisahkan kotoran yang tersisa.
b. Proses
Pemurnian
Minyak
1) Penentuan waktu
kontak optimum karbon aktif
Memanaskan 50 ml minyak goreng dalam beaker glass hingga suhu
70°C, kemudian ditambahkan 1 gram karbon
aktif 150 mesh dan
diaduk selama 30 menit. Selanjutnya campuran disaring dengan kertas saring
untuk memisahkan kotoran. Mengulangi langkah kerja dengan variasi waktu kontak
50 dan 70 menit. Kemudian mengamati perubahan warna, menghitung kadar air, angka asam, dan bilangan peroksida.
2) Penentuan massa
adsorben
optimum karbon aktif
Memanaskan 50 ml minyak goreng dalam beaker glass hingga suhu
70°C, kemudian ditambahkan
1 gram karbon
aktif 150 mesh sambil diaduk selama waktu optimum. Selanjutnya campuran disaring dengan kertas saring untuk memisahkan kotoran. Mengulangi langkah kerja dengan variasi massa adsorben 2
dan
3 gram. Kemudian mengamati perubahan warna, menghitung kadar air, angka asam, dan bilangan peroksida.
4) Penentuan suhu optimum pada pemurnian
Memanaskan 50 ml minyak goreng dalam beaker glass hingga suhu
70°C, kemudian ditambahkan karbon dengan ukuran 150 mesh dan massa optimum sambil diaduk
selama waktu optimum. Selanjutnya campuran disaring dengan kertas saring untuk memisahkan kotoran. Mengulangi langkah kerja dengan variasi suhu 80°C,
dan 90°C. Kemudian mengamati perubahan warna, menghitung kadar
air, angka asam,
dan bilangan peroksida.
Uji Karakteristik
Uji Kadar air
Menimbang 15 gram minyak dalam cawan dengan berat konstan, kemudian dimasukkan.dalam oven pada suhu
100- 105°C. Selanjutnya ditimbang. Pengurangan
berat
minyak
dinyatakan sebagai berat air yang menguap
dari
minyak.
Uji Angka Asam
Menimbang 20 gr minyak kedalam Erlenmeyer, ditambahkan 50 ml alcohol
95% netral. Dipanaskan hingga mendidih
dan dikocok untuk melarutkan asam lemak bebasnya. Setelah
dingin, lalu dititrasi dengan 0,1 N KOH standar memakai indikator pp
hingga terbentuk warna
merah muda. Angka asam dinyatakan sebagai mg KOH
yang dipakai untuk menetralkan asam lemak bebas dalam 1 gram minyak
(Ketaren,1986)
Uji Bilangan Peroksida
Menimbang 5 gram
minyak goreng ke dalam
labu erlenmeyer
250 ml bertutup dan ditambahkan 30 ml campuran pelarut yang terdiri dari 60% asam asetat glasial dan
40% kloroform. Larutan
digoyang-goyangkan sampai
bahan terlarut semua. Tambahkan 0,5 ml larutan jenuh KI. Selama 1 menit campuran larutan didiamkan
sambil tetap digoyang, selanjutnya
ditambahkan 30 ml akuades. Berikutnya, ke
dalam campuran larutan ditambahkan 0,5 ml amilum 1% dan segera dititrasi dengan Na2S2O3
0,2 N hingga larutan berubah warna dari biru sampai dengan warna biru mulai menghilang.
Uji SSA (Spektrofotometri
Serapan Atom) dan UV-VIS
SSA dilakukan untuk mengetahui kandungan logam pada minyak goreng
hasil pemurnian. Sedangkan UV-VIS dilakukan untuk mengetahui
kemampuan serbuk ampas tahu sebagai adsorben, pada penelitian ini dilakukan uji kekeruhan minyak
goreng
menggunakan minyak goreng
baru yang
nantinya digunakan sebagai penentu panjang gelombang maksimum.
DAFTAR PUSTAKA
Direktorat Gizi Departemen Kesehatan
RI. 1992.Daftar Komposisi Bahan
Makanan.Bhratara:Jakarta
Febrina, Lisa, dkk.2010. Pemurnian
Minyak Jelantah Menggunakan Ampas Tebu
Sebagai Adsorben.Jurnal Teknik
Kimia.17:7-14
Hart,Harold dkk. 2003. Kimia Organik. Diterjemahkan dari Organic Chemistry oleh
Sumina S.A. Jakarta:
Erlangga
Hartini, Lilik, Eny Yulianti dan Rif’atul Mahmudah.2014.Karakterisasi Karbon Aktif
Teraktivasi
NaCl Dari Ampas Tahu.Alchemi.3:145-153
Herlina,Netti dan M.Hendra S.Ginting. 2002. Lemak dan Minyak. Medan:Fakultas
Teknik Jurusan
Teknik Kimia,Universitas Sumatra Utara
Ketaren.1986.
Pengantar Teknologi
Minyak dan Lemak Pangan.Jakarta:Universitas
Indonesia
Press
Kristina,
Haryani.2008.Potensi Zeolit Dari
Daerah Kemiri Purworejo
Untuk
Penjernihan
Minyak Goreng Bekas.Teknik.3:18-23
Suroso, Asri S. 2013. Kualitas Minyak
Goreng Habis Pakai Ditinjau dari Bilangan
Peroksida, Bilangan Asam
dan Kadar Air. Pusat Biomedis dan Teknologi Dasar
Kesehatan Badan Litbangkes Kemenkes RI
Setyo, W.B. 2009.
Studi Isoterm Langmuir Pada Adsorbsi Ion Logam Cu(II) Oleh
Zeolit
Alam Aktif (skripsi). Semarang:Universitas
Negeri Semarang
Widayat. 2007. Studi
Pengurangan Bilangan Asam, Bilangan Peroksida
dan Absorbansi dalam Proses Pemurnian Minyak Goreng Bekas
dengan Zeolit Alam Aktif.Jurnal Rekayasa Kimia dan Lingkungan.6:7-12
Winarno,
F.G.1997. Kimia Pangan dan Gizi. Gramedia Pustaka Utama.Jakarta.
Yustinah.2009. Pengaruh Massa Adsorben Chitin pada Penurunan Kadar Asam Lemak
Bebas (FFA), Bilangan Peroksida dan Warna Gelap Minyak Goreng Bekas.
Seminar Nasional
Teknik Kimia IndonesiaSNTKI 2009,TPM14-1-8
This is dummy text. It is not meant to be read. Accordingly, it is difficult to figure out when to end it. But then, this is dummy text. It is not meant to be read. Period.
ConversionConversion EmoticonEmoticon