SKRIPSI

KAJIANOPTIMASIPRODUKSIMIKROENKAPSULAT

MINYAKSAWITMERAH

Oleh:

SOFIYANHADI

F24104022

2009

FAKULTASTEKNOLOGIPERTANIAN

INSTITUTPERTANIANBOGOR

BOGOR

KAJIANOPTIMASIPRODUKSIMIKROENKAPSULAT

MINYAKSAWITMERAH

SKRIPSI

Sebagaisalahsatusyaratuntukmemperoleh gelar

SARJANATEKNOLOGIPERTANIAN

padaDepartemenIlmudanTeknologiPangan

FakultasTeknologiPertanian

InstitutPertanianBogor

Oleh:

SOFIYANHADI

F24104022

2009

FAKULTASTEKNOLOGIPERTANIAN

INSTITUTPERTANIANBOGOR

BOGOR

INSTITUTPERTANIANBOGOR

FAKULTASTEKNOLOGIPERTANIAN

KAJIANOPTIMASIPRODUKSIMIKROENKAPSULAT

MINYAKSAWITMERAH

SKRIPSI

Sebagaisalahsatusyaratuntukmemperoleh gelar

SARJANATEKNOLOGIPERTANIAN

padaDepartemenIlmudanTeknologiPangan

FakultasTeknologiPertanian

InstitutPertanianBogor

Oleh:

SOFIYANHADI

F24104022

Dilahirkanpadatanggal 24Mei 1986di Jakarta

Tanggallulus:

Menyetujui,

Bogor,1 September2009

Ir.DarwinKadarisman,M.S.DosenPembimbingI

NurWulandari,STP,M.Si. Dr.Ir.GatotPramuhadi,M.Si.

DosenPembimbingII DosenPembimbingIII

Mengetahui,

Dr.Ir.DahrulSyah,M.Sc.

KetuaDepartemanIlmudanTeknologiPangan

Sofiyan Hadi. F24104022. Kajian Optimasi Produksi MikroenkapsulatMinyakSawitMerah.Dibimbingoleh:DarwinKadarisman,NurWulandaridanGatotPramuhadi.

RINGKASAN

Produksiminyaksawitmentah (CPO) Indonesia belum terkalahkan tetapmenjadi nomor satu sejak tahun 2006. Pesaing terdekat Indonesia adalahMalaysia. Berdasarkan data OilWorld produksi CPO Indonesia tahun 2009diperkirakanmencapai20,8jutatonyangnaik7,6%dibanding2008yangsebesar19,330 juta ton sehingga pada periode tahun ini Indonesia masih merupakannegara dengan produksi CPO terbesar di dunia diikuti oleh negara Malaysiasebesar17,6jutaton (www.kilasberita.com).

Keunikan minyak sawit dibandingkan dengan minyak nabati lainnyaadalahkandungan karotenyangsangattinggi,setara60.000IUaktivitasvitaminA, yang berarti 30 kali lebih tinggi dari margarin yang selama ini dianggapsebagaisumbervitaminA(Muchtadi,1992).Selamainipadaprosespengolahan,warnamerahdalam minyak sawit selaludihilangkan,karena tidakdiinginkanmakanan yang berwarnamerah. Penyebabwarnamerah tersebut adalah pigmenkarotenoidyangsebagianbesarterdiridarikaroten.

Teknologi mikroenkapsulasi minyak sawit merah kaya karotenmerupakansalahsatualternatifprodukhilirminyaksawityangdiharapkandapatmenggantikan suplai vitamin A. Metode pengeringan pada prosesmikroenkapsulasi yang sering dipakai adalah dengan menggunakan alatpengering sepertispraydryer,namunmetode ini memiliki berbagaikelemahanseperti rendemen yang rendah dan penggunaan tekanan serta suhu yang tinggi.Pada tahun 2003, Elisabeth et al. dari PPKS telah melakukan prosesmikroenkapsulasiminyaksawitmerahmenggunakanteknikspraydrypadasuhuinlet140180oCdan suhuoutlet80 120oC. Bahanpenyalut yang baikdalampembuatan mikroenkapsulat tersebut adalah laktosa, Nacaseinat dan cyclodextrin dengan jumlah minyak yang dapat disalut masingmasing adalah30%dan44%danretensikarotensekitar70%.Upayapeningkatanretensikarotendengan menurunkan suhu proses tidak dapat dilakukan karena menyebabkanterjadinyakelengketandanprodukyangdihasilkanmasihbasah.Olehkarenaituperlu dicari teknologi proses pengeringan alternatif dengan mempertimbangkansuhupemanasanyangtidakterlalutinggi(kurangdari60oC).

Penelitian ini bertujuan untuk mendapatkan metode pengeringan terbaikdari beberapa alat/mesin pengering yangmenghasilkan produkmikroenkapsulatminyak sawit merah dengan retensi dan kadar karoten tinggi, biaya produksiyang rendah dengan penerimaan yang besar, sehingga mikroenkapsulat yangdihasilkandapatdiaplikasikandiindustri.

Metodepenelitiandilakukandalamduatahap.TahappertamayaitutahappersiapanbahanbakumeliputifraksinasiCPOdenganmenggunakansuhurendahsecarabertingkat(30dan20oC)dananalisisminyaksawithasilfraksinasi.Tahapkedua yaitu tahap penggunaan beberapa alat pengering yang selanjutnyadilakukan analisis pengukuran kadar total karoten dan karoten sebelumdikeringkandanprodukakhiryangkeringuntukmengetahuiefektivitasdarialat

pengering terhadap kerusakan total karoten dan karoten tersebut. Selain itudilakukanpulaanalisisdari segi biayauntukmendapatkanbiayapemakaianalatyang optimum. Berdasarkan hasil pengujian terhadap beberapa alat pengeringtersebutdipilihalatyangpalingefisiendanmampumempertahankanstabilitaskarotendalam produkmikroenkapsulasi.

Pada tahap persiapan bahan baku diketahui bahwa bahan baku yangberupa CPO berwarna kuning jingga kemerahmerahan, ALB 3.84%, kadar air0.12%dantotalkarotensebesar484ppm.Kemudiandilakukan fraksinasi secarabertahap yang bertujuan untukmeningkatkan total karoten, sehingga pada suhuruangtotalkarotenmeningkatmenjadi 568ppmdanpadasuhu200Ctotalkarotenmenjadi 572ppm.

Padatahapkeduaujicobadilakukanpadaalatpengeringsepertioven,traydrier,spraydrier,drumdrier,traydriertipebox(modifikasi)dantraydriertipesilinder (modifikasi).Setelahdilakukanprosespembuatanmikroenkapsulatpadabeberapa alat tersebut, berdasarkan parameter mutu yang diujikan ternyatadiperoleh bahwa tidak ada satupun alat pengering yang unggul dari setiapparameter mutu seperti kadar air, kelarutan, retensi karoten, rendemen, warnamikroenkapsulatdanwarnalarutan.

Analisis biaya dilakukan untuk menentukan produktivitas suatu alatpengering.Dari hasil perhitungan diperoleh keuntungandalam penggunaan 180mlminyaksawitmerahuntukovensebesarRp.532.650,traydrierRp.576.750,spraydrierRp.24.600,drumdrierRp.277.350,traydriertipebox(modifikasi)Rp782.484,traydrier tipesilinder(modifikasi)Rp772.080,00.

Penentuanmetode terpilih adalah denganmemperhatikanmutu produkyangdihasilkan dan analisis biaya (keuntungan) yang diperoleh. Pengeringan denganmetodetraydrier tipebox(modifikasi)adalahmetodeterpilihuntukmendapatkanmikroenkapsulatyangbaikkarenamemilikikeunggulanterbanyakdariparameteryangdiujikansepertirendemen,warnamikroenkapsulat,analisisbiayadanretensikaroten.

RIWAYATHIDUP

Penulismerupakan anakkedua dari lima bersaudara, lahir di Jakarta, 24

Mei 1986, dari ayah yang bernama Misar dan Ibu bernama Minah. Penulis

menyelesaikanpendidikandasarpadatahun1998diSDN15Jakarta.Kemudian

melanjutkan ke SLTP 157 Jakarta dan lulus tahun 2001. Setelah itu, penulis

melanjutkanpendidikanmenengahatasdiSMUN48Jakartahinggatahun2004.

PenulisditerimadiInstitutPertanianBogor(IPB)melaluijalurUndanganSeleksi

Masuk IPB (USMI) pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, Fakultas

TeknologiPertanian.

Selamamenjadimahasiswa,penulisaktifdiLDFForumBinaIslami (FBI)

Fatetatahun20062007menjadikepaladivisiPublicRelation.Tahun20062007

ikut juga dalamHimpunanMahasiswaTeknologi Pangan (HIMITEPA) sebagai

ketuadivisiInformationandTechnology.Tahun20072008aktifdikelembagaan

mahasiswa FATETABEM FATETA sebagai Ketua Departemen Kesejahteraan

Mahasiswa(Kesma)danselanjutnyapenulisaktifsebagaiSeniorResidentBadan

Pengelola Asrama TPB IPB 20072009. Penulis juga pernah menjadi asisten

praktikum Fisika (2006) dan juga pernah berkesempatan mengikuti Progam

KreativitasMahasiswa(PKM)bidangPenelitian(2008)yangdidanaiolehDIKTI.

Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi

Pertanian, penulis menyusun skripsi setelah melakukan penelitian di

LaboratoriumDepartemenIlmudanTeknologiPangan,FATETA,danSEAFAST

Center IPB mulai bulan Mei 2008 sampai dengan Maret 2009, dengan judul

Kajian Optimasi Produksi Mikroenkapsulat Minyak Sawit Merah di bawah

bimbinganIr.DarwinKadarisman,M.S.,NurWulandari,S.TP.,M.Si.danDr.Ir.

Gatot Pramuhadi, M.S. Penelitian ini didanai oleh RUSNAS Industri Kelapa

Sawittahun2008.

KATAPENGANTAR

Alhamdulillaahirobbilalamin, segala puji bagi Allah SWT yang telah

memberikan karuniaNya sehingga penulis dapat menyelesaikan skripsi ini

sebagai tugas akhir untukmendapatkan gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, FATETA, IPB Ucapan terima kasih

ingin penulis sampaikan kepada semua pihak yang telah membantu dalam

penyelesaianskripsiini,yaitu:

1. Ayah dan Ibunda tercinta, Misar dan Minah, yang selalu mendoakan

penulisdanmemberikansebuahkatakataberhargayangmembuatpenulis

bisa menyelesaikan kuliah, terimakasih atas jerih payah yang telah

diberikan.Semogapenulisbisamembalasapayangtelahdiberikan.

2. Ir. Darwin Kadarisman, M.S. selaku dosen pembimbing I yang

membimbing dari masa kuliah sampai penelitian. Terima kasih atas

bimbingan, nasihat,motivasidanpelajaran yang sangat berarti yang tak

akanpernahterlupakan.

3. Nur Wulandari, STP, M.Si. selaku dosen pembimbing II, yang telah

memberikan kesempatankepada penulis untukmelakukanpenelitian ini,

terimakasihatasmotivasibimbingan,saran,bantuandankesabaranyang

telah Ibu berikan selama penulis melakukan penelitian dan penulisan

skripsi.

4. Dr. Ir.Gatot Pramuhadi,M.Si. selakudosen pembimbing III, yang telah

membimbing penulis untuk mendapatkan arah dalam menyelesaikan

penelitian, terimakasih atasmotivasi, saran, bantuan dan kesabaran yang

telah Bapak berikan selama penulis melakukan penelitian dan penulisan

skripsi

5. Seluruh dosen, staf, dan teknisi laboratorium di Departemen Ilmu dan

TeknologiPanganyangtelahmemperkayapengetahuandanmemperlancar

studipenulis.

6. RUSNASIndustriKelapaSawit,atasbantuandanayangtelahmencukupi

penulis dalam pengadaan dana dan penggunaan bahanbahan selama

penelitian.

7. TemantemanITP41Kurnia,Gema,Chabib,Nanang, Tuko,Ari binjai,

EkaFebrial,Kani,Iqbal,Hans,Farid,ArisDwiToha,Cici,Novia,Ajrah,

Hesti,Ade,Nona,dansemuanyayangtidakbisadisebutkansatupersatu.

Semogamenjadikenanganyangtidakterlupakan.

8. TemantemanSEAFAST,Ririn,Eci,AstridaRenata,Lia,Riska,Anca,ka

ira,abah,kaayustadankaaziz,.

9. Sahabat perjuanganku di asrama tercinta SR 20082009, SR Putra :

Fherdes,Aryo,Adit,Iral,Catur,Febrie,Diki,Burhan,NurHidayat,Habib,

Hendra. SRPutri(Listi,Heni,Demi,Rifi, Irma,Arifah,Safitri,Yuzaku,

Leni,Yuli,Nana,Firdaus,Mala,Nia,Eva,Oci,Ila)SR20062008: Ka

Helmi,KaDian ,KaUsboy,KaBram,KaDesna,MasBudi,Hesti,Mb

Aida,Wacih,Alviradansemuanya.Jadikanhiduplebihhidupdiasrama.

Beserta Kepala BPA dan pegawainya, Bapak Boni dan stafstafnya,

terimakasihbanyak.

10. Adikadik lorong6 (Lorena), lorong7 (Savegreen),dan lorong8 (Eight

Plossive)angkatan45sertaadikadiklorong9danLorong10angkatan44.

11. Setiapindividudaninstitusiyangtidakdapatdisebutkansatupersatu,atas

kesediaannyamembantupenulis.

Penulis mengharapkan saran dan kritik yang membangun dari berbagai pihak.

Akhirkata,penulisberharapskripsi inidapatbermanfaatbagisemuapihakyang

membutuhkan dan bagi pengembangan ilmu dan penerapan pembelajaran

khususnyabagiFakultasTeknologiPertanian,InstitutPertanianBogor.

Bogor, 19Agustus2009

Penulis

DAFTARISI

Halaman

KATAPENGANTAR ................................................................................. i

DAFTARISI ............................................................................................... iii

DAFTARTABEL ....................................................................................... v

DAFTARGAMBAR................................................................................... vi

DAFTARLAMPIRAN ............................................................................... vii

I.PENDAHULUAN .................................................................................... 1A.LATARBELAKANG........................................................................... 1B.TUJUAN............................................................................................... 2B.MANFAAT........................................................................................... 2

II.TINJAUANPUSTAKA ......................................................................... 3A.TANAMANKELAPASAWIT............................................................. 3B.KAROTEN ........................................................................................... 5C.MIKROENKAPSULASI....................................................................... 7D.PENGERINGAN ................................................................................. 9

III.BAHANDANMETODOLOGI .......................................................... 16A. BAHANDANALAT .......................................................................... 16

1.Bahan............................................................................................... 162.Alat ................................................................................................. 16

B. METODEPENELITIAN ..................................................................... 161.Persiapanbahanbaku ....................................................................... 162.KajianMetodePengeringan............................................................. 183.KajianAnalisisBiayaUntukMenentukanMetodePengeringanOptimum.......................................................................................... 20

C. METODE ANALISIS..............................................................................22

1.BilanganIod..................................................................................... 222.BilanganAsam................................................................................. 233.BilanganPeroksida........................................................................... 234.Karoten ............................................................................................ 235.BetaKaroten .................................................................................... 246.KadarAir ......................................................................................... 247.Kelarutan.......................................................................................... 258.WarnaMikroenkapsulat................................................................... 259.Warnalarutan................................................................................... 26

IV.HASILDANPEMBAHASAN ............................................................. 27A. KARAKTERISASIBAHANBAKUDANFRAKSINASICPO .......... 27B. PENGKAJIANKONDISIALATALATPENGERING ...................... 29C. PENGARUHALATPENGERINGTERHADAPMUTU

MIKROENKAPSULAT....................................................................... 36

D. ANALISISBIAYAPENGERINGANOPTIMUM .............................. 45E. PENENTUAN METODE TERBAIK DARI ALATALAT

PENGERINGBERDASARKAN MUTU DAN ANALISIS BIAYA.........................47

V.KESIMPULANDANSARAN ............................................................... 51A.KESIMPULAN.................................................................................. 51B.SARAN.............................................................................................. 51

DAFTARPUSTAKA ................................................................................... 52

LAMPIRAN...................................................................................................... 56

DAFTARTABEL

Halaman

Tabel1. KandunganKarotenoidpadaBerbagaiFraksiMinyak

Sawit .............................................................................................. 3

Tabel2. RentangukuranMikrokapsulBeberapaProses

Mikroenkapsulasi ........................................................................... 7

Tabel3. Tipebahanpenyalut........................................................................ 9

Tabel4. Karakteristikminyaksawityangdibandingkanberdasarkan

beberapaparameterSNI0129011992........................................... 27

Tabel5. Peningkatankadarkarotensetelahmelaluiprosesfraksinasi ........... 29

Tabel 6. Hasil pengukuran warna bubuk mikroenkapsulat minyak

sawitmerahpadaberbagaialatdenganchromameter ...................... 40

Tabel 7. Warna larutan mikroenkapsulat minyak sawit merah

denganberbagaialatpengering ...................................................... 41

Tabel 8. Hasil perhitungan untuk menentukan metode pengeringan

optimumpadaprosespembuatanmikroenkapsulat.......................... 46

Tabel 9. Penentuanmetodeterbaikdaribeberapaparameter......................... 49

DAFTARGAMBAR

Halaman

Gambar 1. DiagramalirfraksinasiCPO ........................................................ 17

Gambar 2. DiagramAlirPembuatanMikroenkapsulatMinyakSawitMerahdenganbeberapaalatpengering ........................................ 18

Gambar 3. Bagan rancangan penentuan metode pengeringanoptimumpadaprosespembuatanmikroenkapsulat....................... 20

Gambar 4. PengeringOven ........................................................................... 30

Gambar 5. Traydrier .................................................................................... 31

Gambar 6. Spraydrier .................................................................................. 32

Gambar 7. Drumdrier .................................................................................. 33

Gambar 8. Modifikasi TraydrierTipeBox................................................... 34

Gambar 9. Modifikasi TraydrierTipeSilinder ............................................. 34

Gambar10.Grafiklamanyawaktutercapainyastabilitassuhualattraydryermodifikasitipebox ............................................................. 35

Gambar11.Grafiklamanyawaktutercapainyastabilitassuhualattraydryermodifikasitipesilinder ....................................................... 35

Gambar12. Kadarairmikroenkapsulatminyaksawit merah denganmenggunakanbeberapatipealatpengering .................................. 36

Gambar13. Kelarutanmikroenkapsulatminyaksawit merah denganmenggunakanbeberapatipealatpengering .................................. 38

Gambar14. Retensi karoten mikroenkapsulat minyak sawit merahdenganmenggunakanbeberapatipealatpengering ...................... 42

Gambar15. Rendemenmikroenkapsulatminyaksawitmerahdenganmenggunakanbeberapatipealatpengering .................................. 44

Gambar16. Produkmikroenkapsulatdaribeberapaalatpengering.................. 48

DAFTARLAMPIRAN

Lampiran1.Hasilujistatistikpengaruhmetodepengeringanterhadapparameterkadarair ...................................................................... 56

Lampiran2.Hasilujistatistikpengaruhmetodepengeringanterhadapparameterkelarutan ..................................................................... 57

Lampiran3.Hasilujistatistikpengaruhmetodepengeringanterhadapparameterretensikaroten............................................................. 58

Lampiran4.Hasilujistatistikpengaruhmetodepengeringanterhadapparameterrendemen..................................................................... 59

Lampiran5.Efektivitas penggunaan beberapa jenis alat pengeringdalam pembuatanmikroenkapsulat .............................................. 60

Lampiran 6.Efisiensi penggunaanbeberapajenisalatpengeringdalampembuatanmikroenkapsulat......................................................... 61

I.PENDAHULUAN

A.LATARBELAKANG

Produksi minyak sawit mentah (CPO) Indonesia belum terkalahkan

tetapmenjadinomorsatusejaktahun2006.PesaingterdekatIndonesiaadalah

Malaysia. Berdasarkan data OilWorld produksi CPO Indonesia tahun 2009

diperkirakan mencapai 20,8 juta ton yang naik 7,6% dibanding 2008 yang

sebesar 19,330 juta ton. Sehingga pada periode tahun ini Indonesia masih

merupakannegaradenganproduksiCPOterbesardiduniadiikutiolehnegara

Malaysiasebesar17,6jutaton(www.kilasberita.com).

Keunikan minyak sawit dibandingkan dengan minyak nabati lainnya

adalah kandungan karoten yang sangat tinggi berkisar antara 400 700

ppm, setara 60.000 IU aktivitas vitaminA, yang berarti30 kali lebih tinggi

darimargarinyangselamainidianggapsebagaisumbervitaminA(Muchtadi,

1992).

MenurutKetaren(1986),karotenmemilikisifattidakstabildansangat

sensitif terhadap oksigen, cahaya dan panas. Adanya ikatan ganda

menyebabkankarotenpekaterhadapoksidasiyangakanlebihcepatdengan

adanya sinar dan katalis logam, khususnya tembaga, besi danmangan.Dari

segiketahananpanas,karotenakanmengalamikerusakanpadapemanasan

suhu60oC(Nurhasanah,2005).

Oleh karena itu perlu dilakukan upaya untuk melindungi senyawa

tersebutdarilingkungansekitarnyayangdapatmenyebabkanterjadinyareaksi

oksidasi. Salah satu upaya yang dapat dilakukan adalah dengan cara

melindunginya dalam matriks polimer yang biasanya disebut dengan proses

enkapsulasi.Jikamatriksyangmelindungimerupakanmatriksyangberukuran

0.2 m sampai beberapa milimeter disebut juga dengan mikroenkapsulasi

(Kaninta,2008).

Mikroenkapsulasi minyak sawit merah akan menghasilkan produk

dalam bentuk bubuk yang memiliki kandungan karoten tinggi dengan

stabilitas yang tinggi selama penyimpanan. Produk dalam bentuk bubuk ini

memudahkanaplikasipenambahankarotenpadabermacammacamproduk

pangansehinggabermanfaatsebagaibahantambahanpangan(pewarna)yang

fungsional, serta merupakan salah satu upaya pemanfaaran produk minyak

sawit terutamadalammengatasikekurangan vitaminAdi Indonesia.Produk

mikroenkapsulat minyak sawit merah yang kaya karoten mempunyai

peluangyangbaikuntukmenggantikankarotensintesis.

Metodepengeringanpadaprosesmikroenkapsulasiyangseringdipakai

adalah dengan menggunakan alat pengering seperti spray dryer, namun

metodeini memilikiberbagaikelemahansepertirendemenyangrendahdan

penggunaantekanansertasuhuyangtinggi.Padatahun2003,Elisabethetal.

dari PPKS telah melakukan proses mikroenkapsulasi minyak sawit merah

menggunakan teknik spraydrypadasuhu inlet140180oCdansuhuoutlet

80120oC.Bahanpenyalutyangbaikdalampembuatanmikrokapsultersebut

adalah laktosa, Nacaseinat dan cyclodextrin dengan jumlahminyak yang

dapatdisalutmasingmasingadalah30%dan44%danretensikarotensekitar

70%. Upaya peningkatan retensi karoten dengan menurunkan suhu proses

tidakdapatdilakukankarenamenyebabkanterjadinyakelengketandanproduk

yangdihasilkanmasih basah. Oleh karena itu perlu dicari teknologi proses

pengeringanalternatifdenganmempertimbangkansuhupemanasanyangtidak

terlalu tinggi (kurang dari 60oC). Untuk itu perlu dilaksanakan penelitian

lanjutan tentangpengaruh beberapametodepengeringanuntukmendapatkan

bubukmikroenkapsulatsesuaikarakteryangdiinginkan.

B.TUJUANPENELITIAN

Penelitianinibertujuanuntukmenentukanmetodepengeringanminyak

sawit merah yang paling efektif dalam memaksimumkan hasil yang

diinginkan dan efisien dalammeminimumkannusaha ataubiayaoperasional

yangdiperlukan.

B. MANFAATPENELITIAN

Penelitian ini bermanfaatdalammenghasilkanprodukmikroenkapsulat

minyaksawitmerahdenganretensidankadarkarotenyangtinggi,sehingga

mikroenkapsulatyangdihasilkandapatdiaplikasikandi industri

II.TINJAUANPUSTAKA

A.MINYAK SAWITMERAH

Minyaksawitmerahadalahminyakfraksioleinyangmerupakanhasil

fraksinasiminyakkelapasawityangberwarnakuningsampai jingga.Minyak

sawit merah mengandung karoten sebesar 6001000 ppm (Naibaho, 1990).

Minyakkelapasawityangdisimpanditempatdingindapatterpisahmenjadi

dua bagian (fraksi), yaitu fraksi cair disebut olein dan fraksi semi padat

disebut stearin.MenurutChoo etal., (1989), fraksinasiminyakkelapasawit

dapat menghasilkan olein sebesar 7080% dan stearin 2030%. Kandungan

karotenoiddalamfraksioleindapatmeningkat1020%.

Olein merupakan triasilgliserol yang bertitik cair rendah dan

mengandungasamoleatdengankadaryanglebihtinggidibandingkandengan

stearin.Olein dan stearin mempunyai komposisi asam lemak yang berbeda.

Olein kasar (Crude Palm Olein) dan olein yang telah dimurnikan (Refined,

Bleached, and Deodorized Olein) umumnya dihasilkan oleh industri

pemurnian minyak (Ketaren, 1986). Tabel 1 menunjukkan kandungan

karotenoidpadaberbagaifraksiminyaksawit.

Tabel 1.KandunganKarotenoidpadaBerbagaiFraksiMinyakSawit

Sumber:Choo etal.,(1989)

Minyaksawitmerahfraksioleindiperolehdenganmemisahkanfraksi

olein (cair) dengan fraksi stearin (padat). Pemisahan dilakukan dengan cara

peningkatan suhu sampai 70oC dan penurunan suhu secara perlahanlahan

hingga tercapai suhu kamar sambil diagitasi. Pada suhu kamar terjadi

FraksiMinyakSawit KandunganKarotenoid(ppm)

CPO(CrudePalmOil) 630700

CrudePalmOlein 680760

CrudePalmStearin 380540

ResidualOilfromFibre 40006000

SecondpressedOil 18002400

kristalisasi fraksi stearin sehingga fraksiolein yangmasih bersifatcairdapat

diperolehdenganpenyaringanvakum(Weiss,1983).

Padapengolahanminyakkelapa sawit menjadiminyakgoreng perlu,

dilakukan beberapa tahap pemurnian. Tahaptahap itu adalah ekstraksi,

degumming,netralisasi,pemucatan,dandeodorisasi(Ketaren,1986).

1.Ekstraksi

Ekstraksi adalah suatu cara untuk mendapatkan minyak dari bahan

yang mengandung minyak dalam hal ini kelapa sawit. Prosesnya bisa

dilakukandenganpengepresansecaramekanikataudenganmenggunakan

pelarut yang bisa melarutkan minyak. Biasanya untuk mendapatkan

minyakdaribahanyangmengandungbanyakminyaksepertikelapasawit,

digunakanmetode pengepresan secara mekanik tetapi untuk bahan yang

mengandungsedikitminyakdigunakanmetodepelarutan.

2.Degumming

Setelahdiekstraksiminyakmasihdalamkeadaankotor,penuhdengan

biji,partikeljaringan,lendir,getah,seratseratdarikulit.Kotoraninidapat

dipisahkan dengan beberapa cara mekanis, yaitu dengan pengendapan,

penyaringan dansentrifusi.Pemisahangum(degumming)merupakansuatu

proses pemisahan getah atau lendirlendir yang terdiri dari fosfatida,

protein,residu,karbohidrat,airdanresin, tanpamengurangi jumlahasam

lemak dalam minyak. Biasanya proses ini dilakukan dengan cara

dehidratasigumataukotoranlainagarbahantersebutlebihmudahterpisah

dari minyak kemudian disusul dengan sentrifusi. Caranya ialah dengan

dengan melalukan uap air panas ke dalam minyak disusul dengan

pengaliranairdanselanjutnyadisentrifusisehinggabagianlendirterpisah

dariair.

3.Netralisasi

Netralisasi ialah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas

dari minyak atau lemak, dengan cara mereaksikan asam lemak bebas

dengan basa atau dengan pereaksi lainnya sehingga membentuk sabun

(soap stock). Bahan yang digunakan dalam proses netralisasi adalah

kaustik soda (NaOH) dan natriumkarbonat (NaCO3).Netralisasi dengan

kaustiksoda lebihbanyakdigunakandi industri,karena lebihefisiendan

lebih murah dibandingkan dengan cara netralisasi lainnya. Selain itu

penggunaaan kaustik soda membantu dalam mengurangi zat warna dan

kotoranyangberupagetahdanlendirdalamminyak(Ketaren,1986).

4.Pemucatan(Bleaching)

Pemucatan ialahsuatu tahapprosespemurnianuntukmenghilangkan

zatzatwarnayangtidakdisukaidalamminyak.Pemucatan inidilakukan

dengan mencampur minyak dan sejumlah kecil absorben, seperti tanah

serap (fuller earth), lempung aktif dan arang aktif serta dapat

menggunakanbahankimia.

5.Deodorisasi

Deodorisasi bertujuan untuk menghilangkan bau dan rasa (flavor)

yang tidak enak dalam minyak. Prinsip deodorisasi yaitu penyulingan

minyak dengan uap panas dalam tekanan atmosfer atau keadaan vakum.

Prosesdeodorisasiperludilakukanterhadapminyakyangdigunakanuntuk

bahan pangan. Beberapa jenis minyak yang baru diekstrakmengandung

flavoryang baikuntuk tujuan bahanpangan, sehingga tidakmemerlukan

prosesdeodorisasimisalnyalemaksusu,lemakcoklat,atauminyakolive.

B.KAROTEN

Minyaksawitselainmengandungkomponenutamatrigliserida(94%),

jugamengandung asam lemakbebas (35%)dan komponenyang jumlahnya

sangat kecil (1%), yaitu karotenoid, tokoferol, tokotrienol, sterol, triterpen,

alkohol, fosfolipid,glikolipiddanberbagaikomponen traceelement (Adnan,

1991danMuhilal,1991).

Minyaksawitkasar(CrudePalmOil)memilikikandungankarotenoid

yangtinggi,yaituberkisarantara400500ppmdalambentuksenyawa,,

karotendalamjumlahsekitar80%(Chooetal.,1989). Kandungankaroten

total padaminyak sawitmerah yangdiproduksi olehPPKS adalah 732 ppm

dengankandungankaroten565ppm,sedangkankandungantokoferolnya

427ppm(Rianto,1995).

Adanya karoten memberikan karakteristik warna merah oranye pada

minyak sawit. Pigmen ini bersifat labil terhadap panas dan jumlahnya

menurundrastispadasuhu sekitar180220oC. Selain sebagaipigmendan

antioksidan, karoten khususnya karoten juga berperan sebagai provitamin

A.Strukturdasarkarotenoidmerupakanikatantidakjenuhhidrokarbonyang

dibentuk dari 40 atom C atau mengandung 8 unit isoprena dan 11 ikatan

rangkap. Strukturkarotentermasukdalamalisiklikyangmempunyai2buah

gugus cincin, dan perbedaan antara struktur, , karoten adalah pada

ikatan rangkap dari gugus cincinnya. Adanya ikatan ganda menyebabkan

karoten peka terhadap adanya sinar dan katalis logam, khususnya tembaga,

besi dan mangan. Oksidasi terjadi secara acak pada rantai karbon yang

mengandungikatanganda(IwasakidanMurakoshi,1992).

Karotenoid dapat berperan sebagai antioksidan karena struktur

molekulnyamempunyaiikatangandayangsangatmudahmengalamioksidasi

secara acak menurut kinetika reaksi ordo pertama. karoten sebagai salah

satu zat gizi mikro di dalam minyak sawit mempunyai beberapa aktivitas

biologis yang bermanfaat bagi tubuh, antara lain untuk menanggulangi

kebutaankarenaxeroftalmia,mengurangipeluangterjadinyapenyakitkanker,

proses penuaan yang terlalu dini, meningkatkan imunisasi tubuh dan

mengurangi terjadinya penyakit degeneratif. karoten juga bersifat

antiatherosklerosis.Kemampuaninimenyebabkankarotendapatdigunakan

untukmencegahpenyakitkardiovaskuler(Gaziano,1990).

Bentuk isomer karoten juga mempengaruhi aktivitas vitamin A.

BentuktransmemilikiderajataktivitasvitaminAlebihtinggidaribentukcis.

Secara alami karoten dalam bahan pangan terdapat dalam bentuk allbeta

karoten. Isomerasidapat saja berlangsungpadasuhukamar, tetapi reaksinya

berjalan sangat lambat dan pengaruhnya terhadap aktivitas vitaminA relatif

kecil(KlauidanBauerfeind,1981).

Menurut Klaui dan Bauernfeind (1981), faktor utama yang

mempengaruhi karotenoid selama pengolahan pangan dan penyimpanan

adalah oksidasi oleh oksigen udara maupun perubahan struktur oleh panas.

Panas akan mendekomposisi karotenoid dan mengakibatkan perubahan

stereoisomer. Pemanasan sampai dengan suhu 60oC tidak mengakibatkan

terjadinyadekomposisikarotenoidtetapistereoisomermengalamiperubahan.

Karotenoid lebih tahan disimpan dalam lingkungan asam lemak tidak

jenuh jika dibandingkan dengan penyimpanan dalam asam lemak jenuh,

karenaasamlemaklebihmudahmenerimaradikalbebasdibandingkandengan

karotenoid. Sehingga apabila ada faktor yang menyebabkan oksidasi, asam

lemak akan teroksidasi terlebih dahulu dan karoten akan terlindungi lebih

lama(Chichesteretal.,1970).

C.MIKROENKAPSULASI

Mikroenkapsulasi adalah suatu proses penyalutan partikelpartikel

suatuzatintiberbentukpadat,cairmaupungasdenganbahanpenyalutkhusus

yangmembuatpartikelpartikel intimempunyai sifatfisikadankimiaseperti

yang dikehendaki (Shargel et al., 1989). Struktur dan ukuran mikrokapsul

tergantung dari beberapa proses mikroenkapsulasi. Tabel 2 memperlihatkan

rentang ukuran mikrokapsul yang diperoleh dari beberapa proses

mikroenkapsulasi.

Tabel 2.RentangukuranMikrokapsulBeberapaProsesMikroenkapsulasi.ProsesMikroenkapsulasi RentangUkuran

(Mikron)Koaservasipemisahanfase 12000

Polikondensasiantarpermukaan 22000

PanCoating 2005000

Suspensiudara 501500

Penyemprotkering 5800

Sumber:Deasy(1984)

Menurut Deasy (1984), keberhasilan suatu proses mikroenkapsulasi

dansifatmikrokapsul yangdihasilkandipengaruhiolehparameterparameter

penting,di antaranya:

a. Bahan inti yang disalut, yaitu berwujud padat, cair atau gas sifat

fisikokimia seperti solubilitas, hidrofobik atau hidrofilik, stabilitas

terhadapsuhudanpH,

b. Bahanpenyalutyangdigunakan,

c. Medium mikroenkapsulasi yang digunakan dapat berupa pelarut air

maupunbukanair,

d. Prinsipprosesmikroenkapsulasi yangdigunakan, yaitu secara fisikaatau

kimia,

e. Tahapprosesmikroenkapsulasi,yaitutunggalataubertahap,

f. Strukturdindingmikrokapsul,yaitutunggalatauberlapis.

Hasil mikroenkapsulasi disebut mikroenkapsulat. Pada

mikroenkapsulat dengan ukuran di bawah 5 m akan terjadi gerak Brown

yang kuat sehingga mikroenkapsulat akan sulit dikumpulkan. Struktur dan

ukuran mikroenkapsulat tergantung dari teknik pembuatannya, jenis bahan

inti, dan polimer yang digunakan. Pada proses mikroenkapsulasi ada dua

bahanyangterlibatdidalamnya,yaituintidanpenyalut.Intiadalahzatyang

akandisalut.Zatiniumumnyaberbentukpadat,gasataucairyangmempunyai

sifat permukaan hidrofilmaupun hidrofob (Vandeagar,1974). Minyak sawit

merah kaya karoten yang dimikroenkapsulasi ini merupakan inti yang

berbentukcair.

Penyalutadalahbahanyangdigunakanuntukmenyelaputi intidengan

tujuan tertentu. Syaratsyarat suatu bahan sebagai penyalut yaitu dapat

membentuk lapisan di sekitar inti dengan membentuk ikatan adhesi dengan

inti, tercampurkan secara kimiadan tidak bereaksi dengan inti,mempunyai

sifat yang sesuai dengan tujuan penyalutan (kuat, fleksibel, impermeable,

stabildanmemilikisifatoptistertentu(Vandeagar,1974).Tipebahanpenyalut

untukmemproduksimikroenkapsulatdapatdilihatpadaTabel 3.

Tabel 3.Tipebahanpenyalut

Kelompok Jenis

Gum Gumarab,agar,sodiumalginate,karagenan

Karbohidrat Pati,dekstran,sukrosa,sirupjagung

Selulosa CMC,etilselulosa,metalselulosa,asetil

selulosa,asetatptalatselulosa

Pati Lilin,Parafin,tristearin,asamstearat,

monogliserida,digliserida,minyak

Material

Organik

Kalsiumsulfat,silikat

Protein Gluten.Gelatin,kasein,albumin

Sumber:JacksondanLee(1991)

Menurut Park et al. (2005), mikroenkapsulasi material lipid dengan

dindingmatriksmerupakan teknik yangsangatbergunauntukmeningkatkan

stabilitas selama penyimpanan. Mikrokapsul dalam bentuk bubuk dapat

digunakan secara luas untuk produk pangan dan farmasetikal. Berbagai

materialpembentukdindingkapsultelahterbuktimemilikikemampuanuntuk

mengenkapsulasidanmembentukinti lemak. Polisakaridamerupakanbahan

yang paling potensial karena memiliki kemampuan dalam pembentukan

dinding mikrokapsul, mudah untuk dilarutkan dan didispersikan dalam

medium aqueoussertamemilikisifatpengeringanyangbaik.Darisegiflavor,

rasadan antigenicity,polisakaridamemilikikeunggulandibandingkanprotein.

Akan tetapi protein mampu membentuk emulsi yang lebih stabil yang

merupakan prerequisite dalam keberhasilan mikroenkapsulasi. Kombinasi

protein dan polisakarida sebagai material pembentuk dinding kapsul sudah

terbuktimeningkatkanstabilitasoksidatifdariintilemak.

Faktorfaktor yang akan mempengaruhi stabilitas mikroenkapsul

minyak sawitmerahpadaprosespengeringandanprosespemanasanadalah

suhu,oksigen,cahaya,kelembapan,dankandunganasamlemakbebas.Faktor

faktor tersebut akan mempengaruhi jumlah total karoten, jumlah karoten,

warnadankelarutanmikroenkapsul(Vandeagar,1974).

D.PENGERINGAN

Pengeringan merupakan metode untuk mengeluarkan atau

menghilangkan sebagian air dari suatu bahan dengan cara menguapkannya

hinggamencapaikadarair tertentu.Kadarairpadaakhirprosespengeringan

dapat seimbang dengan kondisi udara normal atau setimpal dengan nilai

aktivitas air (aw) yang aman dari kerusakan mikrobiologis, enzimatis, dan

kimiawi. Proses pengeringan digunakan untuk mengawetkan bahan pangan

yangmudahrusakataubusukpadakondisipenyimpanan.Pengeringanpangan

jugadapatmenurunkan biayadanmengurangikesulitan dalampengemasan,

penanganan, pengangkutan, dan penyimpanan. Pengeringan dapat membuat

bahanmenjadipadatdankering,sehinggavolumebahanlebihringkas,mudah

dan hemat ruang dalam pengangkutan, pengemasan maupun penyimpanan

(Wirakartakusumah etal., 1992).

Proses utama dalam pengeringan adalah penguapan air dari bahan

pangan.Untukitu,terlebihdahuludiketahuikarakteristikhidratasidari suatu

bahan pangan. Hidratasi adalah sifat bahan pangan yang meliputi interaksi

antara bahan tersebut dengan molekul air yang terkandung didalamnya,

molekul air di udara sekitarnya serta faktorfaktor yangmempengaruhi sifat

tersebut. Menurut Wirakartakusumah et al., (1992), proses pengeringan

berdasarkansumberpanasdibedakanmenjadiduakategoriyaitupengeringan

alami dengan sinar matahari dan pengeringan buatan dengan menggunakan

sumber panas artifisial untuk menggantikan panas matahari. Beberapa alat

pengering yang sering kita jumpai antara lain tray dryer, spray dryer, dan

drumdryer.

1)TrayDryer

Menurut Taib et al., (1988) pengering rak yang disebut juga

pengering kabinet termasuk alat pengering tipe curah dengan pemanasan

langsung. Pengering kabinet (tray dryer) dapat dikelompokkan sebagai

pengering batch konveksi udara. Pengering kabinet digunakan untuk

mengeringkanbahanbakuyangberbentukpadat.

Traydryermerupakan lemariberinsulasidengannampanberlubang

yangdapatdiisi bahandenganposisi bahan yangbertumpuksetinggi26

cm. Sistem penyaluran udara pada tray dryer berfungsi untuk

mengarahkan udara sehingga terdistribusi secara merata. Untuk

meningkatkanlajupengeringandiperlukanpemanastambahanyangdapat

dipasangdiatasataudisepanjangkabinetagarsirkulasiudarapanasyang

melaluikabinetmeningkat.Udarayangdisirkulasikanmemilikikecepatan

0.55m/detikuntuksetiapmeterpersegikabinet(Fellows,1990).

Sistempengeringinidisebutsebagai traydryerkarenamenggunakan

talam atau rak penampung sebagai penyangga bahan yang akan

dikeringkan dengan udara panas dalam ruang tertutup. Komponen

pengering ini terdiri dari sistem rangka dimana dinding, atap, dan alas

diisolasiuntukmencegahkehilanganpanas,dilengkapidengankipasangin

internaluntukmenggerakkanmediumpengering(biasanyaudara)melalui

sistempemanasdanmendistribusikannyasecarameratamelaluisatuatau

beberaparakberisibahanyangdikeringkandalamruangpengering.

Prinsip kerja pengering kabinet (tray dryer) adalah sumber panas

berasal dari elemen elektrik, dibawa oleh medium pembawa panas yaitu

udara.Lajualiranudarapanaskeruangpengeringdiaturoleh blower.Pada

daerahruangpengeringterjadiprosespengeringanbahanolehpanasyang

dibawaudaratersebut(Wirakartakusumah etal,1992).

Menurut Heldman dan Singh (1981) ada dua kekurangan yang

dimiliki alat pengering tipe rak yaitu 1) Ketidakseragaman tingkat

kekeringan produk akibat letak rak yang bervariasi dan 2) Kecepatan

pengeringan produk yang tidak sama dimana produk akan lebih cepat

kering jika dekat dengan tempat udara panas masuk areal pengeringan.

Bahan yang terletak di depan akanmenyerap panas dari udara sehingga

suhu udara yang mengenai bahan setelahnya berkurang dari suhu awal.

Perbedaan suhu ini akan menyebabkan penguapan air menjadi berbeda

antarabahanyangsatudenganbahanyanglaindanberdampakpadamutu

produk hasil akhir yang bervariasi. Heldman dan Singh (1981)

menambahkan masalahmasalah di atas dapat diatasi dengan cara

pemindahanatauperputaranletakrak.Selainitudapatdiatasijugadengan

pembalikanarahaliranudara.

Tray drier dapat dimodifikasi untuk mengeringkan bahan pangan

cairatausemisolid(misalnyatelurdanpuree buahatausayuran).Prinsip

pengeringan tray dryer yang dimodifikasi yaitu dengan pembuatan

lapisan tipis pada permukaan kemudian dikeringkan berdasarkan pindah

panassecarakonduksiataukonveksimelaluipermukaanplat.

Kelebihan metode tray dryer yang dimodifikasi berdasarkan

penelitian sebelumnyaolehNurhasanah(2005)yaitu(1)konsumsienergi

yang rendah (2)efisiensipengeringan yang tinggi (3)berlangsungpada

suhuyangrendah(

lubang yang berputar dengan tekanan antar beberapa ratus sampai

beberaparibulbperinchipersegi.Ruangtempatbahansebelummelewati

nozzlememilikikonstruksiyangsederhanasehinggaharganyamurahdan

mudahdiganti. Kerugiannya adalahmudahmengalami penyumbatan dan

aus.Padaatomizer sentrifugal,rotoryangdigunakanadalahrotordengan

kecepatan 1500040000 rpm yang dapat mengumpan bahan masuk ke

dalamatomizer.Bentukbentukrotoryangdigunakanadalahbentukcelah

atau balingbaling. Karakteristik yang penting dimiliki atomizer adalah

menghasilkan partikelpartikel dengan ukuran kecil dan seragam. Jika

ukuran partikel tidak seragam, itu berarti partikelmengalami pamanasan

yangberlebihan (Brennan,1981).

Fungsi ruang pengeringan adalah menjaga suspensi partikel bahan

yang dikeringkan dalam aliran udara sampai partikel mengering. Ruang

pengeringandapatberbentukvertikalatauhorizontaldanarahaliranudara

bisaparalel,berlawananataucampuran.Bentuknyaadayangsepertibox,

silindris dengan alas berbentuk kerucut. Bahan harus sudah mengering

sebelum dipisahkan dari aliran udara pengering. Ruang pengeringan

dirancang cukup besar untuk mencukupi tempat dan waktu yang

diperlukanuntukprosespengeringan.Suhuudarapengeringsekitar80oC.

3)DrumDryer

Drumdryer ataupengeringdrum terdiri atas satuataudua rol atau

drumkosongdimanamediumpemanasdisirkulasikandalamdrumtersebut

dan bahan dikeringkan pada permukaannya (Wirakartakusumah et al.,

1992). Sistem pindah panas yang diterapkan dalam pengeringan

menggunakandrumdryeradalahsistemkonduksi.Mediumpemanasyang

biasadigunakanadalahuaptetapibisajugaairataucairanpemindahpanas

khusus bersuhu tinggi, sedangkan bahan yang ingin dikeringkan dengan

alatiniberbentuksemipadatataularutanyangpartikelpartikelnyaterlalu

besar untuk dikeringkan dengan pengering semprot (spray dryer) seperti

pastadanbubur.

Menurut Wirakartakusumah et al., (1992), drum digerakkan oleh

motorpenggerakdenganberbagaikecepatandanakanberputarpadaporos

simetrisnya.Drumbajayangberputarperlahanlahantersebutdipanaskan

secara internal dengan uap panas bertekanan yang membuat suhu

permukaan drum mencapai 120170oC. Pada percobaan, uap panas ini

dihasilkan oleh boiler pada tekanan 4 bar. Setelah dimasukkan melalui

tempat masuk bahan, bahan dikeringkan karena kontaknya dengan

permukaan drum bersuhu tinggi. Selanjutnya, bahan pangan tersebut

disebar merata pada seluruh permukaan luar drum yang berputar dan

sebelum drum mencapai satu putaran penuh (dalam waktu 20 detik),

bahan pangan yang telah kering tersebut dikikis oleh suatu pisau yang

sering disebut juga doctor blade yang berada di sepanjang permukaan

drumsecaramelintang(Fellows,1990).

Pengeringdrumdapatdibedakanmenjadi beberapa tipeseperti tipe

drum tunggal (singledrum),drumganda (doubledrumdryer),dandrum

kembar (twin drum dryer). Drum tunggal hanya memiliki satu buah rol

ataudrum sedangkan tipe drumgandamemiliki duadrum yangmasing

masingberputardenganarahsalingmendekatsatusamalainpadabagian

atasnya. Jarak antara duadrumpada pengering drumganda dapat diatur

untukmenghasilkanketebalanbahankeringyangberbedapadapermukaan

drum.Pengeringdrumkembarserupadenganpengeringdrumgandatetapi

berbedadalamoperasidanprodukyangbiasaditanganinya.Keduadrum

pada pengering drum kembar ini memiliki posisi seperti pada pengering

drum ganda tetapi masingmasing berputar dengan arah saling menjauh

satusamalainpadabagianatasnyadanjarakantarakeduanyatidakbegitu

rapat(Wirakartakusumah etal.,1992).

Pada prinsipnya bahan yang akan dikeringkan tersebut

disebar/dituang di atas permukaan drum yang dipanaskan menggunakan

uap panas. Uap panas tersebut akan mentransfer panas melalui dinding

metaldrumyangselanjutnyaakanmengeringkanbahanyangmelekatpada

permukaan drum Sebelum mencapai putaran penuh, bahan akan

mengering dan dikikis oleh pisau yang berada di sepanjang permukaan

drum dengan arah melintang. Produk akhir ditampung di bawah

permukaan drum (Okosetal., 2007).

Beberapa jenis alatdanpengumpananbahan telahdigunakanuntuk

mendapatkan lapisan yang seragam dari berbagai bahan yang berbeda

karakteristiknyaterhadappengeringandrum.Bahanpadapengeringdrum

tunggal biasanya diumpan dari bawah sedangkan pada pengering drum

gandadiumpandari atas.Beberapapengering drumgandamenggunakan

pipa pervorasi yang diletakkan di atas palung yang terbentuk antara dua

drumpengeringuntukmengumpanbahancairataudengansuatupipayang

bergetar jika bahannya bersifat kental. Pada pengering drum kembar,

bahan yang diumpan dengan menggunakan sistem celup atau semprot

yang diletakkan di bagian bawah kedua drum atau juga dengan sistem

aliran yang diletakkan di bagian atas drum (Wirakartakusumah et al.,

1992). Menurut Fellows (1990), pengering drum tunggal banyak

digunakankarenafleksibilitasnyayangtinggi,areapermukaandrumyang

lebih tinggi untuk pengeringan, cara perawatan yang lebih mudah dan

tidakadanyaresikokerusakanyangdisebabkanbendalogamyangjatuhdi

antara kedua drum.Pengering drummemiliki kecepatan yang tinggi dan

efisiensi energi yang tinggi. Kecepatan pengeringannya ini terutama

dipengaruhi oleh kecepatan putaran drum. Pengering drum telah banyak

digunakanuntukmemproduksipotatoflake,precookedcereals,molasses,

beberapasupkeringdan purebuah.

III.METODOLOGIPENELITIAN

A. BAHANDANALAT

1. Bahan

Bahan utama yang digunakan dalam penelitian adalah minyak sawit

kasar yang diperoleh dari PT. Sinar Meadow International, bahanbahan

penyalut yang digunakan adalah CMC (AKULCELL AF, AK 202785

Netherland) dan gelatin yang diperoleh dari Toko Setia Guna serta

maltodekstrindenganDE10merkHiCap100yangdiperolehdariNational

Park.

Bahanbahan kimia untuk analisis yang digunakan adalah asam asetat

glasial, alkohol, akuades, larutan pati, PP 1%, heksana, KOH, kloroform,

kertas Whatman 42, standar karoten, NaOH, kalium iodida, natrium

thiosulfat,danpereaksi Wijs.

2. Alat

Alatalat yang digunakan dalam penelitian adalah plat kaca dalam

ukuran20cmx20cmx2mm,oven,thermokopel,spraydryer,drumdryer,

tray dryer, tray drier tipe box dan tipe silinder modifikasi, termometer,

homogenizer Ultra Turax, pemanas air, chromameter (minolta CR200),

timbangan analitik, sentrifuse, desikator, spektrofotometer, anemometer,

LovibondTintometer,vorteks,danalatalatgelaslainnya.

B. METODEPENELITIAN

1. PersiapanBahan Baku

Persiapanbahanbakumeliputi karakterisasiminyaksawitkasar,dan

pembuatan minyak sawit merah dengan metode fraksinasi suhu rendah

secarabertingkatpadasuhu30oCdan20oC.Selanjutnyadilakukananalisis

mutudariminyaksawitmerah.Analisisyangdilakukan meliputianalisis

kadarair,penentuanasamlemakbebas, totalkaroten,danwarna.Tujuan

dari tahap ini adalah untukmengetahui karakteristik minyak sawit kasar

yang selanjutnya akan dibuat minyak sawit merah. Diagram alir proses

fraksinasibertahappadasuhurendahdapatdilihatpadaGambar1.

Gambar 1.DiagramalirfraksinasiCPOmenjadiminyaksawitmerah

2. KajianMetodePengeringan

Setelah mendapatkan minyak sawit merah, dilakukan pembuatan

mikroenkapsulatminyaksawitmerahmenggunakanformulasiterbaikdari

hasil penelitian Simanjuntak (2007). Diagram alir pembuatan

mikroenkapsulatminyaksawitmerahdapatdilihatpadaGambar2.

Gambar 2.Diagram alirpercobaanmikroenkapsulatminyaksawitmerahdenganbeberapaalatpengering

Bahanbahan yang digunakan dalam pembuatan mikroenkapsulat

minyak sawit merah adalah maltodekstrin, gelatin, CMC, minyak sawit

merahdan air.Proporsiair, terhadap jumlahminyakdan bahanpenyalut

yaitu 87.5 ml untuk 25 gram berat total minyak dan bahan penyalut

maltodekstrin, gelatin dan CMC. Sedangkan penentuan proporsi dari

Pencampuran

Air87.5ml

Pemanasanhinggasuhu60oC

Pendinginanhinggasuhu45oC

Homogenisasi11000rpm,1menit

Penambahanminyak sawitmerah(47.866%)

Maltodekstrin 34.819% Gelatin 13.315% CMC4%

Mikroenkapsulatminyaksawitmerah bubuk

Homogenisasi12000rpm,3menit

TrayDryer

Oven TrayDriertipebox

modifikasi

DrumDryer

SprayDryer

Reduksi ukuran

TrayDriertipesilindermodifikasi

minyakdanbahanpenyalutadalahpersentasidariberattotalminyakdan

bahanpenyalutyangdiinginkan.

Pertamatamadilakukan pencampuranmaltodekstrin, gelatin, CMC

dan air yang ditempatkan pada gelas ukur, kemudian dipanaskan

menggunakan hot plate hingga meleleh pada suhu 60oC. Setelah proses

pemanasan, dilakukan proses pendinginan hingga suhu 45oC kemudian

dihomogenisasi dengan kecepatan 11000 rpm selama 1 menit. Setelah

semua bahan yang dicampurkan rata lalu ditambahkan minyak sawit

merah dan dilakukan proses homogenisasi kembali menggunakan

homogeniser dengan kecepatan 12000 rpm selama 3 menit. Kemudian

emulsidiujicobakanpadabeberapaalatpengering.

Tujuandaritahapini adalah untukmengetahuilamapengeringandan

stabilitaskarotenselamaprosespengeringanpadabeberapaalatpengering.

Prosespengeringandenganmenggunakanovenmenggunakansuhu50oC

dilakukanselama20 jam,dandiukur beratnyasetiap1 jam sekali,untuk

mengetahui perubahan kadar air. Sedangkan untuk penggunaan drum

dryer, suhu yang diinginkan 50oC dilakukan sampai kadar air konstan.

Dengan menggunakan tray dryer pengamatan proses pengeringan pada

suhu 500C dilakukan sampai kadar airnya konstan. Selama proses

pengeringandilakukanpengukuranberatsampelsetiap1jamsekali,untuk

mengetahuiperubahankadarair.

Pengamatan yang dilakukan selama proses pengeringan adalah

menentukan waktu pengeringan yang dilakukan pada masingmasing

prosesyaitusampaikadarairyangditunjukandenganberatsampelbenar

benarberadapadakeadaankonstanatautidakmengalamiperubahanyang

signifikan. Kemudian dilakukan pengukuran kadar air akhir. Hal ini

diperlukan untuk mendapatkan perubahan kadar air terhadap waktu dan

jugalajupengeringanterhadapwaktu.Pengukurankadartotalkarotendan

karotensebelumdikeringkandanprodukakhiryangbenarbenarkering

dilakukan untuk mengetahui efektivitas dari alat pengering terhadap

kerusakanzattersebut.Adapunpengukuranintensitaswarnadankelarutan

dilakukan untuk mendapatkan penampakan fisik yang optimal dari alat

pengeringyangdigunakan.

Berdasarkan hasil pengujian terhadap beberapa alat pengering

tersebut dipilih alat yang paling efisien dan mampu mempertahankan

stabilitaskarotendariprodukmikroenkapsulasi.

3. Kajian Analisis Biaya Untuk Menentukan Metode PengeringanOptimum

Rancangan penelitian untuk menemukan metode pengeringan

mikroenkapsulat yang optimum dapat dilihat dalam Gambar 3. Bagan

rancanganpenelitiandalamGambar3tersebutsekaligusdigunakanuntuk

analisis data penelitian dan merupakan penjabaran alur pikir penentuan

metodepengeringanmikroenkapsulatoptimum.

Gambar 3. Bagan rancangan penentuan metode pengeringan optimumpadaprosespembuatanmikroenkapsulat

Keuntungan(Rp)

MetodePengeringanEfektif

MetodePengeringanEfisien

MetodePengeringanOptimun

MinyakSawitMerah

Perlakuan6MetodePengeringan

DayaListrikalat(kW)

BobotEmulsiMSM(Kg)

LamaPengeringan(Jam)

Kap.Pengeringan(Kg/Jam)

ProduksiME(Kg)

HargaME(Rp/Kg)

Penerimaan(Rp)

HargaListrik(Rp/kWh)

KonsumsiEnergiListrik(kWh)

Biaya(Rp)

Rendemen(%)

Minyak sawit merah dikeringkan dengan menggunakan 6 alat

pengering yang berbeda. Pada saat pengeringan hal yang diperhatikan

adalah jumlah emulsi yang dikeringkan (ml) dan lamanya waktu

pengeringan (jam). Rendemen hasil pengeringan (%) juga akan

menentukanbobotbersihdarimikroenkapsulatyangdihasilkandariproses

pengeringan karena semua alat yang diujikan tidak dapat menghasilkan

hasil yang sempurna, yaitu antara input (pemasukan) dan output

(pengeluaran) yang sama jumlahnya. Rendemen (%) diperoleh dengan

membandingkan jumlah emulsi yang dikeringkan dengan berat bersih

mikroenkapsulat yang dihasilkan. Rendemen ini akanmenentukan bobot

dari mikroenkapsulat yang dihasilkan oleh alat pengering dan menjadi

acuan selanjutnya dalam perhitungan. Semakin besar rendemen yang

dihasilkanmakastandarproduktivitassuatualatjugasemakinbesar.

Kapasitas pengeringan menunjukkan kemampuan kerja suatu

alat/mesinpengeringuntukmenyelesaikanpekerjaanmengeringkansuatu

bahan. Kapasitas pengeringan diperoleh dengan membandingkan antara

jumlahemulsiyangdikeringkandenganwaktupengeringan,dimanawaktu

dicatatdari awalprosespengeringansampaiprodukbenarbenarmenjadi

kering. Satuan untuk kapasitas pengeringan adalah kg/jam. Kapasitas

pengeringandikalikandenganrendemendanhargamikroenkapsulatakan

menghasilkan penerimaan hasil penjualan mikroenkapsulat (Rp).

Penerimaan hasil penjualan mikroenkapsulat merupakan hasil akhir

penilaian terhadapbesaran (kuantitas) hasilpengeringanmikroenkapsulat

yang efektif, sehingga proses pengeringan suatu alat pengering untuk

menghasilkan mikroenkapsulat dikatakan semakin efektif apabila

penerimaanyangdiperolehsemakinbesar.

Selama pengamatan diperhatikan pula penggunaan energi listrik

yangterpakaidarisuatualatpengering.Lamanyawaktu(jam)pemakaian

alat untukmengeringkan suatu alat dan daya listrik suatu alat pengering

(Watt) merupakan faktor yang sangat berpengaruh terhadap konsumsi

energi listrik suatu alat. Konsumsi energi listrik (kWh) merupakan

intensitas pemakaian alat yang diperoleh dengan mengalikan antara

lamanya waktu pengeringan (jam) dengan daya listrik suatu alat

pengeringan(watt).Konsumsienergi listrikdikalikandenganhargalistrik

(Rp/kWh) akan diperoleh biaya konsumsi energi listrik (Rp). Biaya

konsumsienergilistrikmerupakanhasilakhirpenilaianterhadapkuantitas

hasil pengeringan yang efisien. Pengeringan dikatakan semakin efisien

apabilabiayayangdibutuhkansemakinkecil.

Selisihantarapenerimaanhasilpenjualanmikroenkapsulatdanbiaya

konsumsienergi listrikmerupakankeuntungansementarayangdiperoleh,

dimanabiasanyaadafaktorfaktoryangmenyebabkanberkurangnyahasil

keuntungan, seperti biaya sewa alat, biaya perawatan dan yang lainnya.

Dengan demikian, sebenarnya keuntungan yang diperoleh hanya

merupakan angka pembanding bagi 6 metode alat pengering agar

ditentukan metode pengeringan mikroenkapsulat yang optimum.

Penentuan metode pengeringan paling optimum mengacu kepada hasil

pengeringanpalingefektifdanefisien, yaituditentukan berdasarkan nilai

keuntunganterbesar.

C. ANALISIS

1. BilanganIod,MetodeTitrasi(Apriyantonoetal.,1989)

Sampelminyakditimbangsebanyak0.5gramdalamerlenmeyer250

ml, ditambahkan 10 ml kloroform dan 25 ml pereaksi Wijs, kemudian

didiamkan di ruang gelap selama 1 jam. Setelah 1 jam, ditambahkan

kalium iodida (KI) 15% lalu dikocok. Sampel kemudian dititrasi dengan

Na2S2O3 0,1 N hingga warna hampir hilang. Selanjutnya ditambahkan

indikator pati 1% sebanyak 2 tetes. Titrasi kembali sampai warna biru

yang terbentuk hilang. Bilangan iod dihitung dengan rumus sebagai

berikut:

(gram)sampelberat

12.69xOSNaNormalitasxsampel)titerblanko(titerIodBilangan 322

- =

2. BilanganAsam (SNI0135551998)

Sampelminyakditimbangsebanyak2gdalamerlenmeyer250ml.

Kemudian ditambahkan alkohol 95% dan dipanaskan sampai mendidih

dalam penangas air sambil diaduk kemudian ditambahkan indikator

penolphtalein 1% 12 tetes. Kemudian dititrasi dalam keadaan panas

dengan NaOH 0,1 N sampai terbentuk warna merah muda yang tidak

berubah selama 10 detik. Asam lemak bebas dihitung sebagai asam

palmitatdenganrumussebagaiberikut:

As.LemakBebas=(titersampel titerblanko)xNormalitasNaOHx2.56Beratsampel(g)

3. BilanganPeroksida,MetodeTitrasi(AOAC,1990)

Sampel ditimbang sebanyak 5 gram ke dalam erlenmeyer 250 ml

kemudian ditambahkan sebanyak 30 ml pelarut, dikocok sampai semua

sampellarut.KIjenuhditambahkansebanyak0.5ml,didiamkanselama2

menit di dalam ruanggelap. Kemudian ditambahkan30ml air destilata.

Kelebihanioddititerdenganlarutantiosulfat0.1Ndandengancarayang

sama dibuat penetapan untuk blanko. Bilangan Peroksida dihitung

berdasarkanrumus:

Bil.Peroksida=(titersampeltiterblanko)xNNa2S2O3x1000

Beratsampel(g)

4. Karotenoid(PORIM,1995)

Sampel ditimbang sebesar 0.1 g ke dalam labu takar 25 ml.

Kemudian ditepatkan hingga tanda tera dengan heksana. Pengenceran

dilakukan apabila absorbansi yang diperoleh nilainya lebih dari 0.700.

Absorbansidiukurpadapanjanggelombang446nm dengankuvet(lebar1

cm). Konsentrasi karotenoid dalam sampel minyak sawit dihitung

menggunakan panjang gelombang 446 nm menggunakan kuvet 1 cm

denganpelarutheksana.

Karoten(ppm)=

%100xABCB

airKadar =

Keterangan:

W =bobotsampelyangdianalisis(g)

As =Absorbansisampel

Ab =Absorbansibelanko

5. Betakaroten,MetodeSpektrofotometri(AOAC,1993)

Sebanyak 5 gram sampel minyak merah ditambah dengan 40 ml

aseton dan 60 ml heksana serta 0.1MgCO3 kemudian diaduk selama 5

menit.Residudisaringdandicucidengan2x25mlasetondan1x25ml

heksana. Semua hasil saringan digabung setelah itu dicuci aseton atau

diambil lapisanheksanadengan5x100mlH2Okemudianpindahkanke

dalamlabutakar100mldan ditepatkansampaitandateradenganheksana.

Absorbansidiukurpada436nm laludibuatkurvastandardengan larutan

karotenmurni.

LWx1962.2x454)(Ax

(mg/kg)C karotenbeta =

Keterangan: A =Absorbansisampel

L =Panjang/lebarkuvetdalamcm,misal1cm

W =Gramsampel/mlpengenceranakhir

Cx1667=units/kg

6. Kadarair,MetodeOven(AOAC,1995)

Sampel sejumlah35gramditimbangdandimasukkandalamcawan

yang telah dikeringkan dan diketahui bobotnya. Kemudian sampel dan

cawan dikeringkan dalam oven bersuhu 105oC selama 6 jam. Cawan

didinginkan dan ditimbang, kemudian dikeringkan kembali sampai

diperoleh bobot tetap. Kadar air sampel dapat dihitung dengan

menggunakanrumussebagaiberikut:

Keterangan: A =beratcawankosong

B =beratcawan+beratsampelsebelumdikeringkan

100%)ax

100%ka100bc

(1Kelarutan -

- - =

C =beratcawan+beratsampelsetelahdikeringkan

7. Kelarutan,MetodeGravimetri(Fardiaz etal.,1992)

Pengukuran kelarutan dihitung berdasarkan pada persentase berat

residuyangtidakdapatmelaluikertassaringwhatman42terhadapberat

contohbahanyangdigunakan.

Sebanyak0.75 gram bahan ditimbang lalu dilarutkan dalam100ml

aquades dan disaring dengan penyaring vakum. Kertas saring sebelum

digunakandikeringkanterlebihdahuludalamoven105oCsekitar30menit

lalu ditimbang. Setelah proses penyaringan, kertas saring beserta residu

bahandikeringkankembalidalamovenpada105oCkuranglebihtigajam,

didinginkandalamdesikatorselama15menitlaluditimbang.

Keterangan: a = beratcontohyangdigunakan

b = beratkertassaring

c = beratkertassaring+residu

ka= kadaraircontoh

8. WarnaMikroenkapsulat,Metode CIE(Hutching,1999)

Analisa dilakukan dengan menggunakan alat kromameter Minolta.

Pada prinsipnya, kromameter Minolta bekerja berdasarkan pengukuran

perbedaanwarna yangdihasilkan oleh permukaan sampel. Sistem notasi

warnayangdigunakanadalahsistemnotasiCIE(ComissionInternationale

deIEclairge),yangkemudiandikonversikesistemHunter.Padasistem

notasiCIEYxy,Y adalah niai kecerahan (%), x dan y adalah koordinat

dimana bidang koordinat tersebut terdapat peta warnawarna

monokromatis (merah, hijau, biru) dan warnawarna campurannya.

SedangkansistemnotasiwanaHuntermemilikiparameterL,a,b.NilaiL

menyatakan tingkat kecerahan, nilai a menyatakan tingkat kemerahan,

warnamerah jikapositifdan hijau jika negatif,dan nilai bmenunjukkan

tingkatkekuningan,warnabirujikapositifataukuningjikanegatif.

Sampelyangakandianalisisdiletakkanpadacawanalumuniumyang

ukuranketebalan,diameter,dantinggiuntukmasingmasingcontohharus

samaagardidapathasilyangakurat.

Tahapanalisiswarnadengankromameteradalah:

Kalibrasi

Kalibrasidilakukandenganmenggunakanstandarwarnayang

mendekatiwarnamikroenkapsulat,yaitunilaiY=68.30,nilai

x=0.4200dannilaiy=0.4380

PengukurannilaiYxysampel

Kepalapengukurditempatkanpadatargetsampel,lalutombol

measure ditekan. Hasil pengukuran akan terbaca pada layar

sebagainilaiYxy.

KonversinilaiYxykenilaiL,a,b

NilaiL,a,b,dapatdihitungdaripersamaanberikut:

Y=Y L=10Y1/2

X=Y(x/y) a={17.5(1.02XY)}Y1/2

Z=Y{(1xy)/y} b={7.0(Y0.847Z}/Y1/2

9. WarnaLarutan,MetodeLovibondTintometer

Skala warna lovibond didesain untuk pengukuran warna secara

manual. Metode ini menggunakan 84 filter gelas berwarna dengan

kepekatanwarnayangberbedabedapadawarnamerah,kuning,biruyang

masingmasing memiliki tingkatan keburaman. Skala warna ini juga

dilengkapi dengan filter netral yang dikombinasikan dengan filterwarna

untukmenghasilkanwarnayangsesuaidengansampelyangdiukur.

Dibuat larutanmikroenkapsulat75%.Larutandimasukkankedalam

kuvet dan ditempatkan pada alat. Selanjutnya dilakukan pengamatan

dengan melihat pada lensa, hingga didapat kombinasi standar warna

hinggakeduabidang lingkaranberwarnasama.Parameteryangdiperoleh

adalahproporsinilaiR(red),Y(yellow),danB(blue).

IV.HASILDANPEMBAHASAN

A. KARAKTERISASIBAHAN BAKUDANFRAKSINASICPO

Bahan baku minyak sawit yang akandigunakan dalampenelitian ini

adalah minyak sawit kasar yang diperoleh dari PT. Sinar Meadow

International. Analisis bahan baku ini dilakukan untuk mengetahui

karakterisasiawalminyaksawitsebelumdiujicobakanlebihlanjutpadatahap

fraksinasi. Analisis yang dilakukan terdiri dari analisis kadar asam lemak

bebas(ALB),kadarair,bilanganperoksida,dankadarkarotenoidawalminyak

sawit. Hasil analisis CPO yang diperoleh dibandingkan dengan Standar

Nasional Indonesia (SNI)minyak sawit akanmemperlihatkan apakah sampel

yang digunakanmasih sesuai atau tidak, karena akanmempengaruhi kualitas

dariprodukyangakandihasilkan(Tabel4).

Tabel4. KarakteristikminyaksawityangdibandingkanberdasarkanbeberapaparameterSNI0129011992

Karakteristik Satuan PersyaratanSNI HasilUjiSampel

Warna Kuningjingga

kemerahmerahan

Kuningjingga

kemerahmerahan

ALB

(palmitat),b/b

% Maks5,0 3,84

KadarAir,b/b % Maks0,45 0,12

Kandungan

KarotenAwal

ppm 484

Hasilanalisismemperlihatkanbahwaminyakkelapasawitkasar(CPO)

yang dipergunakan untuk penelitian berwarna kuning kemerahmerahan.

Warna tersebut dikarenakan kandungan pigmen karotenoid yang terdapat di

dalam minyak. Karotenoid yang semakin rendah dapat dilihat dari warna

minyak yang semakin memudar menjadi kuning. Sesuai dengan persyaratan

SNI maka minyak yang digunakan untuk penelitian masih layak untuk

digunakan.

Kadar asam lemak bebasmenyatakan jumlah asam lemakbebas yang

terkandungdi dalamminyak, biasanyadihubungkandengan proses hidrolisis

yang berdampak pada ketengikan mutu minyak. Bilangan asam yang tinggi

menyebabkan kandungan asam lemak bebasnya pun semakin tinggi dan

kualitasminyakpunsemaikinrendah.Pengukuransampelminyaksawitkasar

yangdigunakanuntukpenelitianmasihmemenuhistandarkualitaspersyaratan

SNI dengan hasil ALB pada sampel sebesar 3,84%, sedangkan standar SNI

maksimal5%.

Kadar air yang terkandung pada minyak juga mempengaruhi kualitas

mutu minyak. Hal ini berkaitan dengan reaksi hidrolisis pada minyak yang

terjadi karena adanya air sebagai pemicunya. Reaksi hidrolisis akan

menyebabkan ketengikan pada minyak. Jadi, semakin rendah kadar air pada

minyakmakakualitasminyakpun akan semakin baik. Pengukuran kadar air

dilakukan dengan menggunakan oven berdasarkan prosedur SNI 010016

1998.KadarairCPOsampelsebesar0,12%danmasihberadadibawahstandar

maksimumSNIyaitusebesar0,45%.

Fraksinasi CPO selain bertujuan untukmemisahkan fraksi stearin dan

fraksi olein minyak sawit juga untuk meningkatkan kadar karotenoid pada

CPO. Fraksinasi yang dilakukan menggunakan suhu rendah (winterisasi).

Winterisasi yaitu proses pemisahan bagian gliserida jenuh atau bertitik cair

tinggidaritrigliseridabertitikcairrendah.Padasuhurendahtrigliseridapadat

tidakdapatlarutdalamtrigliseridacair(Ketaren,1986).

Minyak sawit kasar (CPO) yang diperoleh dari PT. Sinar Meadow

mengandung total karoten 484 ppm. Fraksinasi CPO dilakukan secara

bertingkat dengansuhu 30 oCdanselanjutnya20oCselamamasingmasing

24jam.Fraksinasidenganperbedaansuhuiniakanmeningkatkan kadartotal

karotenminyaksawit.Sebelumdilakukanfraksinasi,terlebihdahuludilakukan

prosesnetralisasiuntukmenghilangkanasamlemakbebasyangterkandungdi

dalamCPO.Total karotenminyak sawit setelahmengalami proses fraksinasi

bertingkat mengalami peningkatan menjadi 572 ppm. Tabel 5 menunjukkan

peningkatankarotenoidminyakCPOmelaluiprosesfraksinasi.

Tabel 5.Peningkatankadarkarotensetelahmelaluiprosesfraksinasi

SuhuFraksinasi TotalKaroten(ppm)

CPOawal 484

30oC 568

20oC 572

Prosesfraksinasiminyaksawitkasarmenghasilkanoleinsebanyak65

70 % yang memiliki melting point berkisar antara 1820 oC dan stearin

sebanyak3035%denganmeltingpoint4850oC(GunstonedanNorris,1983).

MenurutWinarno (1992),bilasuatu lemakdidinginkanhilangnyapanasakan

menyebabkan lambatnya gerakan molekulmolekul dalam lemak, sehingga

jarak antara molekul lebih kecil dan akan timbul gaya tarik menarik antar

molekul yang disebut gaya Van der Wals. Akibatnya radikalradikal saling

bertumpuk serta berikatan membentuk kristal. Kristalkristal yang terbentuk

berbedasifatdantitikcairnya.Kristalyangtitikcairnyatinggiberbentukpadat,

sedangkan yang titik cairnya rendah berbentuk cair. Proses fraksinasi ini

memisahkan fraksi olein dengan fraksi stearin CPO, fraksi olein ini yang

mengandung kadar karoten yang tertinggi. Selanjutnya minyak sawit yang

tinggi karoten ini selanjutnya digunakan sebagai bahan baku produk

mikroenkapsulat.

B. PENGKAJIANKONDISIALATALATPENGERING

1.SpesifikasiAlatalatPengering

Tahapinibertujuanuntukmengetahuispesifikasidaribeberapaalat

pengering yang digunakan beserta parameter yang mempengaruhi proses

pengeringan, alat yang digunakan adalah Oven, tray dryer, spray dryer,

drumdryer,traydryertipeboxdan traydryertipesilinder.

a. Oven

Ovenmerupakanalatpengeringyangsederhanasepertiterlihatpada

Gambar4.Modifikasiuntukmengeringkanbahanberupacairandilakukan

denganplatkacaberukuran20cmx20cmx2mmdanmelapiskanemulsi

minyaksawitmerahsecaratipis

Prinsip pengeringan alat ini adalah dengan pembuatan lapisan tipis

pada permukaan kemudian dikeringkan berdasarkan pindah panas secara

konduksiataukonveksimelaluipermukaanplat.Kelebihanmetodedengan

pembentukan lapis tipis ini berdasarkan penelitian Nurhasanah (2005)

yaitu:konsumsienergiyangrendah,efisiensipengeringanyangtinggi,dan

tidakmerusakkomponendari bahan yang sensitif terhadap panas karena

menggunakansuhuyangrendah(

b. Traydryer

Sistempengering inidisebutdengantraydryerkarenamenggunakan

talamataurakpenampungsebagaipenyanggabahanyangakandikeringkan

denganudarapanasdalamruangtertutup.Pengeringiniterdiridaristruktur

rangkadimanadinding,atapdanalasdiisolasiuntukmencegahkehilangan

panas, dilengkapi dengan kipas internal untuk menggerakkan medium

pengeringmelalui sistempemanas danmendistribusikannya secaramerata

melalui satu ataubeberapa rak berisi bahan yang akan dikeringkan dalam

ruang pengering. Pengeringan dengan menggunakan tray dryer suhu

maksimaladalah43oCdankecepatanudarakeluar2,4m/s.Traydryertipe

inimemiliki 3 buah rakdan setiap raknya hanya bisa ditempati oleh lapis

kaca ukuran 20 cm x 20 cm x 2 mm. Kapasitas total dari tray dryer ini

sebesar450mldandayayangtercantumdalamalat iniadalah2000Watt.

Gambar 5 memperlihatkan alat tray dryer yang dipergunakan untuk

penelitianyangterdapatdi PilotPlanSEAFASTCenterIPB.

Gambar5.Traydryer

c.Spraydryer

Teknik mikroenkapsulasi yang paling banyak digunakan dalam

industri yaitu teknik spray drying. Namun teknik ini juga terbatas

sehubungan dengan adanya kehilangan (loss) yang tinggi terutama untuk

komponen senyawa dengan berat molekul rendah seperti flavor. Produk

akhir yang dihasilkan bersifat porous, sehingga cenderung untuk terjadi

reaksi kimia seperti oksidasi. Teknik ini juga memiliki kelebihan, yaitu

kemampuan melindungi bahan inti dan penggunaan bahan penyalut yang

bervariasi sedangkan kelemahan penggunaan alat ini terutama dalam

operasionalnyamenggunakantekanandansuhutinggiyangdapatmerusak

komponen bahan pangan yang sensitif sertamembutuhkan asupan energi

danbiayaoperasionalyangtinggi

Suhu pengeringan tergantung dari produk yang dikeringkan. Suhu

pengeringan dapat mempengaruhi mikrokapsul. Suhu inlet yang tinggi

digunakan untuk meningkatkan aliran penguapan dari membran

semipermeablepadapermukaandroplet.Rentangsuhuinletyangumumnya

amandigunakan danmenghasilkan retensi yang baik adalah 160oC210oC

(Renneciusetal,. 1988)

Pengeringan dengan menggunakan spray dryer merupakan proses

yangkontinukarenaberlangsungterusmenerussampaibahanhabismenjadi

mikroenkapsulat. Suhu inlet yang terpasang saat proses berlangsung yaitu

160oC200oCdansuhuoutletyaitu70oC90oC.Dayayangterpasangdalam

alat ini adalah 14000Watt. Gambar 6 memperlihatkan alat spray dryer

yangdipergunakanuntukpenelitianyangterdapatdiPilotPlanSEAFAST

Center IPB.

Gambar6.Spraydryer

d. Drumdryer

Pengeringan denganmenggunakan drum dryer dilakukan pada suhu

96,5oC dan kecepatan putaran drum adalah 3 RPM. Gambar 7

memperlihatkanalat drumdryer yangdipergunakanuntukpenelitian yang

terdapatdiPilotPlanSEAFASTCenterIPB.Drumdryertipedoubledrum

inimemilikidiameter60cmdan jarakantar satudrumdengandrumyang

lain minimal adalah

drum yang panas, 3) jarak antara drum yang akan menentukan ketebalan

film/serbuk yang terbentuk, dan 4) kondisi bahan misalnya konsentrasi,

karakteristikfisik,dansuhularutanyangdikeringkan(Moore,1995)

e.Traydryermodifikasi

Pengering tipe inipadaprinsipnyasamadengan traydryerdanoven

hanyamemangdikhususkanuntukpengeringandengan jumlahbanyakdan

energiyanglebihefisien.Adaduatipedarialatiniyaitupengeringtipebox

dantipesilinder.Pengeringandenganmenggunakantipeboxsepertiterlihat

padaGambar 8menggunakan suhu48 oCdan kecepatan udara keluar 0,9

m/s.Tipeinimemiliki6buahrakdansetiapraknyamemilikiloyangdengan

ukuran40cmx40cmx2cm.Dayayangtercantumdalamalatiniadalah

2530 Watt. Sedangkan untuk pengeringan dengan menggunakan tipe

silinder seperti terlihat pada Gambar 9, menggunakan suhu 46oC dan

kecepatan udara keluar 0,8 m/s. Tipe ini memiliki 6 buah rak dan setiap

raknyamemilikiloyangbentuksegidelapandenganukuran30cmx30cm

x 2cm.Dayayangtercantumdalamalatiniadalah2525Watt.

Gambar8.Traydryermodifikasitipebox

Gambar9.Traydryermodifikasitipesilinder

Ketikasebuahalatpemanasdihidupkan,tentunyatidakakanlangsung

panas sesuai dengan yang telah disetting di awal. Untuk mencapai suhu

pengeringan yang diinginkan dibutuhkan waktu tertentu. Suhu yang

disettingmelebihi suhu50oChanyadigunakanuntukmenentukan lamanya

kestabilan suhu suatu alat tetapi untuk mengeringkan mikroenkapsulat

menggunakan suhu yang lebih rendah dari 50oC.Dari kedua alat tersebut

telahdilakukanpengujianuntukmengetahuiberapalamakeduaalattersebut

mencapaisuhuyangstabil.

Gambar 10. Grafik lamanya waktu tercapainya stabilitas suhu alat traydryermodifikasitipebox

Gambar 11. Grafik lamanya waktu tercapainya stabilitas suhu alat traydryermodifikasitipesilinder

Pengujian dilakukan dengan mengukur suhu dibagian rak paling

bawah,tengah,kemudianatasdenganpemanasanselama1jam.Pengukuran

pada ketiga tempat tersebut dimaksudkan untuk memperoleh hasil yang

benarbenarnyata.BerdasarkanGambar10untuk traydryer tipeboxsuhu

kestabilantercapaihanyadalamwaktu20menitkemudiansetelahitusuhu

stabilsebagaimanagrafikyangdihasilkan.Kestabilansuhusaat20menitini

dialami pada setiap posisi yang diamati. Sedangkan untuk tray dryer tipe

silinder,seperti terlihatpadaGambar11,kestabilansuhudicapaisaatwaktu

berlalu 40menit, terlihat pada suhu20menitmasih terjadi kenaikan suhu

yangcukupjauh.

C. PENGARUH ALAT PENGERING TERHADAP MUTUMIKROENKAPSULAT

1.Kadarair

Kadarairmenjadisalahsatuparameterutamayangmenentukankualitas

produkkeringsepertipadamikrokapsulyangberbentukkering.Kadarairyang

rendah dapat mencegah tumbuhnya bakteri dan jamur yang dapat

menyebabkan kerusakan produk. Hasil pengukuran kadar air pada beberapa

alatpengeringadalahpadaGambar12.

Gambar 12. Kadar air mikroenkapsulat minyak sawit merah denganmenggunakanbeberapatipealatpengering

Dari Gambar 12 dapat dilihat bahwa mikroenkapsulat dari proses

pengolahanalatspraydryermemilikikadarairterendah(3,675%)sedangkan

kadar air tertinggi dimiliki oleh mikroenkapsulat hasil pengolahan alat tray

dryer (6,125%) kemudian diikuti Tray dryer modifikasi tipe box (5,515%),

Traydryermodifikasi tipesilinder(5,38%),Oven(5,365%), laluDrumdryer

(5,15%). Hasil analisis ragam pada taraf kepercayaan 95% (Lampiran 1)

tingkatsignifikansisampelmelebihi0,000(P>0,05).Dengandemikiankeenam

sampelsatudenganyanglaintidakberbedanyatapadaparameterujikadarair

atau dengan kata lain penggunaan metode pengeringan yang berbeda yaitu

dengan menggunakan oven, tray dryer, spray dryer, drum dryer, tray dryer

modifikasi box maupun silinder secara signifikan menghasilkan kadar air

mikroenkapsulat dengan kualitas yang sama. Kadar air yang dihasilkan dari

keenam alat pengering masih berada didalam standar kadar air untuk jenis

tepung tepungan. Hal ini mengacu pada penelitian Salwoko (2004) tentang

proses pembuatan tepung rumput laut yang dilakukannya dengan alat

pengering.Kualitas tepungsesuai standardiperolehpada tingkatpengeringan

suhu50Cselama6 jamdengankisarankadarair11,48%,nilaipH7,27dan

warnaputihkhastepung.

2.Kelarutan

Flavor yang dienkapsulasi sangat efektif digunakan dalam makanan

olahan, proses pengisian, pencampuran kering, permen, makanan formula,

bumbubumbuan,makananpenutup(desert),produkproduksusudanlainlain

(Koswara, 1995). Penggunaannya pada beberapa aplikasi tersebut

membutuhkan suatu kemampuan melepas bahan aktif yang baik, sehingga

mikrokapsulyangdihasilkansebaiknyamemilikikelarutandalampelarutyang

baik. Dalam hal ini pelarut yang banyak digunakan dalam aplikasi industri

adalahair.

Gambar 13. Kelarutan mikroenkapsulat minyak sawit merah denganmenggunakanbeberapatipealatpengering

Hasilpenelitianterhadapnilaikelarutandalamairmikrokapsuldisajikan

dalam gambar 13. Dari gambar tersebut memperlihatkan bahwa

mikroenkapsulat yangdihasilkandariOvenmemiliki nilaikelarutan tertinggi

sebesar 88,77%, kemudian diikuti drum dryer sebesar 86,42%, Spray dryer

85,4%,traydryer 83,86%,Traydryertipebox76,655danyangmemilikinilai

kelarutanterendahadalahmikroenkapsulatyangdihasilkandarialatTraydryer

tipesilinder.Hasil analisis ragampada tarafkepercayaan95% (Lampiran2)

tingkatsignifikansisampelmelebihi0,000(P>0,05).Dengandemikiankeenam

sampelsatudenganyanglaintidakberbedanyatapadaparameterujikelarutan

atau dengan kata lain penggunaan metode pengeringan yang berbeda yaitu

dengan menggunakan oven, tray dryer, spray dryer, drum dryer, tray dryer

modifikasi box maupun silinder secara signifikan menghasilkan kelarutan

mikroenkapsulatdengankualitasyangsama.

3.WarnaMikroenkapsulat

Warnamerupakankarakterfisiksuatubahanpanganyangmudahuntuk

di amati. Warna bahan pangan ditentukan oleh pigmenpigmen yang

terkandungdidalamnya.Karotensebagaizatwarnadapatberubajhwarnaatau

rusak karena pengaruh pemanasan atau perlakuan dengan senyawasenyawa

kimia. Pengukuran terhadap warna mikroenkapsulat memberikan gambaran

pengaruhprosespenyimpananterhadapstabilitaskaroten.

Pengukuran warna mikroenkapsulat dilakukan menggunakan alat

chromameter. Alat ini mendefinisikan warna bahan ke dalam satuansatuan

atau parameterparameter.Ada beberapa parameterwarna yang didefinisikan

dan dapat di ukur. Parameter yang umum adalah L,a, dan b. Parameter

pengukuranwarnaL,a,danbmerupakanparameterwarnaHunter.Selain itu

adajugaparameter lainsepertinilaix,y,YsertanilaiC.Dalampenelitianini,

hanyadigunakanparameterwarnaHunteryaituL,a,danb.

Nilai L adalah nilai yang menunujukan kecerahan bahan. L

didefinisikansebagaicahayapantulyangmenghasilkanwarnaakromatisputih,

abuabu dan hitam. L memiliki kisaran antara 0 sampai 100. Nilai 0 untuk

bahan yang hitam mutlak dan 100 untuk putih mutlak. Parameter a

menunujukan nilai warna merahhijau. Warna merah diberi nilai antara 0

sampai+100.warnahijaudiberinilaiantara0sampai 80.Semakinbesarnilai

positif a menunjukan warna merah yang semakin tinggi, demikian juga bila

semakinbesarnilainegativeamenunjukanwarnahijuayangsemakintinggi.

Tabel 6.Hasilpengukuranwarnabubukmikroenkapsulatminyaksawitmerahpadaberbagaialatdenganchromameter

METODE L a B

Oven 48,93 +7,1 +21,46

Traydryer 49,67 +8,81 +23,63

Drumdryer 57,84 +2,50 +24,98

Spraydryer 61,36 +2,45 +23,20

Traydryertipebox 53,13 +7,60 +27,98

Traydryertipesilinder 52,28 +7,81 +26,88

Parameterbmenunjukannilaiwarnakuningbiru.Warnakuningdiberi

nilai antara0 sampai+70.Warnabirudiberi nilai antara0 sampai70.Sama

halnya dengan parameter a, nilai yang semakin positif menunjukan warna

kuningyangkuat,demikianjugasebaliknya. Daridatayangdiperoleh(Tabel

6) menunjukan secara umum warna mikroenkapsulat berwarna kuning ke

merahan namun yang membedakan adalah pada intensitas kedua warna

tersebut. Penggunaan Tray dryer tipe box dan Tray dryer tipe silinder pada

pembuatanmikroenkapsulatmenghasilkanwarnaserbukyangsangatbaikjika

dibandingkandenganpenggunaanalatyanglainnya.

Tingginyakandungankarotenpadamikroenkapsulatjugaberpengaruh

terhadap warna yang dihasilkan. Pada drum dryer dan spray dryer

memperlihatkan nilai yangLyang tinggidibandingkandengan yang laindan

nilaiAyangsangatkecildibandingkandenganyanglain.Semakintingginilai

L semakin cerahwarnanya dan semakin kecil nilai Amaka intensitaswarna

merah semakin rendah sebanding dengan nilai karoten keduanya yang kecil

dibandingkandenganyanglainnya.

Warna larutan ditentukan dengan menggunakan alat Lovibond

tintometer. Warna ditentukan dengan pengamatan secara visual, penilaian

terhadap warna dilakukan dengan menggunakan skala warna yang terdapat

padaalat tersebut.skalawarnayangdigunakanyaitumerah,biru,kuningdan

putih.Warnayangdihasilkanumumnyamerupakanwarnacampuranmisalnya

campuran kuningmerah, kuningbiru atau campuran warna yang lainnya.

Warna larutanmikroenkapsulatdiukur setelahdibuat larutanmikroenkapsulat

0,75%.

Tabel 7. Warna larutan mikroenkapsulat minyak sawit merah denganberbagaialatpengering.

Warna larutan mikroenkapsulat hasil penggunaan beberapa alat

pengeringmenunjukkanbahwawarnapalingtinggiberadapadaalatpengering

tipeOven hal ini sesuai dengan kelarutannya yang juga tinggi dibandingkan

ALAT KUNING MERAH

Oven 7.00 6.00 0.1 0.5

Traydryer 7.00 6.00 0.1 0.1

Drumdryer 4.00 6.00 0.1 0.2

Spraydryer 6.00 7.00 0.2 0.1

Traydryertipebox 6.00 6.00 0.1 0.1

Traydryertipesilinder 5.00 5.00 0.4 0.2

denganlainnya.Kelarutanbahanyangtinggiketikaberadadalamairmembuat

bahan yangberadadidalamnyayaituzatkarotenterdispersi secara sempurna

akibatnya warna larutannya semakin tinggi intensitasnya. Berbeda halnya

dengan tray dryer tipe box dan tray dryer tipe silinder, keduanya memiliki

intensitas warna larutan yang rendah karena kelarutannya juga rendah

dibandingkan dengan lainnya. Walaupun memiliki nilai karoten yang tinggi,

tetapi jikakelarutannyatidaksempurnamenyebabkanzatkarotenyangberada

didalamnyatidakterdispersisecarasempurna.

4.RetensiKaroten

Pembuatan mikroenkapsulat dilakukan dengan metode pengeringan

yang berbedabeda dan memakan waktu yang berbedabeda pula hingga

sampel benarbenarkering.Prosesinimenyebabkanpenurunanjumlahkaroten

padamikroenkapsulat.Totalkarotenpadaminyaksawithasilfraksinasiadalah

sebesar 572 ppm, namun total karoten pada mikroenkapsulat adalah lebih

rendah dari itu. Penurunan karotenoid ini disebabkan sifat dari pigmen

karotenoid labil terhadap panas. Panas akan mendekomposisi karoten dan

mengakibatkanperubahanstereoisomer.Pemanasansampaidengansuhu60C

tidak mengakibatkan dekomposisi karoten tetapi dapat terjadi perubahan

stereisomer dari trans menjadi cis yang aktivitasnya lebih rendah (Klaui dan

Bauernfeind1981).Berdasarkan hal tersebut lamanyawaktu interaksidengan

panas juga mempengaruhi jumlahkaroten yang terdegradasi.Semakin tinggi

suhu atau semakin lama pemanasan mengakibatkan degradasi karoten

semakinbanyak.

Retensi karoten memperlihatkan persentase jumlah karoten yang bisa

bertahan selamaproses pengeringan hingga terbentukmikroenkapsulat.Hasil

penelitian seperti yang terlihat pada Gambar 14, menunjukkan bahwa

mikroenkapsulat yang memiliki retensi karoten tertinggi adalah

mikroenkapsulat yang dihasilkan oleh tray dryer modifikasi tipe silinder

75,99%. Kemudian dilanjutkan oleh tray dryer modifikasi tipe box 74,76%,

tray dryer 56,15%, oven 49,48%, drum dryer 12,85% dan yang memiliki

retensi karoten terendah adalah proses pembuatan mikroenkapsulat dengan

menggunakanspraydryer4,23%.Hasilanalisisragampadatarafkepercayaan

95%(Lampiran3)tingkatsignifikansisampeladalah0,000(P

Alatpengering tipe traydryer, traydryermodifikasi tipe silinderdan

traydryermodifikasi tipe boxdapatmempertahankan jumlahkarotenselama

pemanasanlebihtinggidibandingkandenganyanglain.Traydryermodifikasi

tipesilinderdantraydryermodifikasitipeboxmemangmerupakanrancangan

pembuatan alat untuk mendapatkan hasil yang optimal. Dengan daya

pemanasanyangbesardandesignbentukyangsesuai,tidakterlalujauhantara

heater dengan bahan sehingga emulsi minyak merah menjadi cepat kering

walaupundengankapasitasbesar.Spraydryermengalamikehilangankaroten

yang besar jumlahnya dikarenakan suhu yang tinggi dan bahan emulsi yang

terbuang di siklon dalam jumlah besar. Emulsi yang terbuang ini berawal

karenakegagalanprosespembuatanbahanpartikelberukurankeciltetapitidak

seragam. Sehingga saat berada dalam chamber pengering partikel, partikel

menjadicairkembalidanmembuatminyakterpisahdariemulsinya.Akhirnya

menempel di dinding siklon dalam bentuk cairan kembali dan tidakmenjadi

serbuk.

5.Rendemen

Rendemenmerupakansalahsatuparameterpentingdalampengeringan

mikroenkapsulat karena dapat digunakan untuk menentukan efisiensi dan

efektivitas dari suatu proses. Semakin tinggi nilai rendemen maka semakin

efisien proses berjalan. Nilai rendemen diperoleh dari total berat

mikroenkapsulatyangdiperolehdibagidenganbobotemulsi.

PadaGambar 15 diperoleh rendemen terbesar yaitu pada penggunaan

tray dryer modifikasi tipe box (26,45%) dan terendah oleh alat spray dryer

(2.395%).Traydryermodifikasi tipeboxmemperoleh rendemenyangsangat

tinggi dibandingkan yang lainnya menunjukan tingkat efisiensi dan

efektivitasnya yang tinggi. Hasil yang tinggi ini sangat sesuai apabila

diterapkandidalamsebuahindustripenghasilmikroenkapsul.

Sedangkanuntukspraydryermemperolehrendemenyangsangatkecil

dibandingkan dengan yang lainnya karena pada saat proses Atomisasi terjadi

pemisahanantaraminyakdenganpenyalutkarenasuhuyangtinggi.Akibatnya

terjadipenumpukancairanemulsiditabungsiklon.

Hasilanalisisragampadatarafkepercayaan95%(Lampiran4)tingkat

signifikansi sampel adalah 0,000 (P

D.ANALISISBIAYAMETODEPENGERINGANOPTIMUM

Metode pengeringan mikroenkapsulat optimum merupakan gabungan

dari metode pengeringan mikroenkapsulat yang efektif dan efisien,

sebagaimana ditunjukan dalam Gambar 3. Metode pengeringan

mikroenkapsulat yang efektif ditandai dengan kapasitas pengeringan yang

optimumdanrendemendariprosespengeringanyang jugaoptimumsehingga

diperoleh waktu pengeringan yang minimum dan produktivitas

mikroenkapsulatyangmaksimum.Metodepengeringanmikroenkapsulatyang

efisien ditandai dengan diperolehnya konsumsi energi yang minimum dari

suatualatpengeringuntukmenghasilkanmikroenkapsulat.

Metodepengolahan dikatakan semakin optimum apabila produktivitas

untuk menghasilkan mikroenkapsulat semakin besar, tetapi konsumsi energi

untuk menghasilkannya minimum, sehingga diperoleh penerimaan hasil

penjualan mikroenkapsulat yang semakin tinggi, dan biaya konsumsi energi

semakin rendah. Selisih antara penerimaan dan biaya konsumsi energi

merupakan keuntungan sementara, sehingga dengan penerimaan hasil

penjualan semakin tinggi dan biaya konsumsi energi semakin rendah akan

diperoleh keuntungan dari mikroenkapsulat semakin besar. Metode

pengeringan mikroenkapsulat paling optimum ditentukan berdasarkan

keuntunganterbesar.Hasilperhitunganuntukmenentukanmetodepengolahan

pengeringanoptimumdisajikanpadaTabel8.

Metodedenganmenggunakanalatpengeringtraydryermodifikasitipe

box merupakan metode pengeringan mikroenkapsulat paling efektif

dibandingkandenganmetodelainnya. Walaupunkapasitaspengeringan lebih

kecildibandingkanbeberapametodesepertispraydryerdandrumdryertetapi

rendemenyangdihasilkansangattinggidibandingkandenganmetodelainnya.

Perbedaannya sangatlah mencolok antara tray dryer modifikasi tipe box

dengan spray