i

LAPORAN TUGAS AKHIR

PROSES PENGAMBILAN MINYAK KEDELAI(GLYCINE MAX) MENGGUNAKAN ALAT

PRESS HIDROLIK DENGAN VARIABEL SUHUPEMANASAN AWAL DAN TEKANAN

PENGEPRESAN(Process of Taking Soybean Oil Using Press Hidrolic with Variable Pre-

Heating and Pressure of Pressing )

Diajukan sebagai salah satu syarat untuk menyelesaikan studi padaProgram Studi Diploma III Teknik Kimia

Program Diploma Fakultas TeknikUniversitas Diponegoro

Semarang

Disusun oleh :

YOAN AYU PUSPITA21030113060117

PROGRAM STUDI DIPLOMA III TEKNIK KIMIAPROGRAM DIPLOMA FAKULTAS TEKNIK

UNIVERSITAS DIPONEGOROSEMARANG

2016

iii

ABSTRAK

Kedelai (Glycine Max) adalah salah satu tanaman polong-polongan yang menjadibahan dasar banyak makanan Timur Jawa seperti kecap, tahu dan tempe. Kedelaimerupakan sumber utama protein nabati dan minyak nabati dunia, dengan kandunganminyak sekitar 20. Proses pengambilan minyak kedelai dapat dilakukan dengan dua caraantara lain pengepresan (pressing), dan pelarut (solvent). Dua cara yang umum digunakanyaitu dengan metode pengepresan mekanis antara lain pengepresan hidrolik (hydraulicpressing) dan pengepresan berulir (hydraulic pressing). Cara hydraulic pressingmemerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari proses pemanasan gunameminimalkan kandungan air dalam bahan. Pada penelitian ini mempelajari tentangtemperatur pemanasan awal dan tekanan pengepresan terhadap perolehan minyakkedelai dengan metode pengepresan hidrolik (hydraulic pressing). Kedelai direndamselama beberapa jam dan dihilangkan kulit arinya, kemudian dipanaskan dengan variabelsuhu 100oC dan 120oC, selanjutnya kedelai yang telah kering dilakukan pengepresandengan variabel tekanan 1800 psi dan 2000 psi. Hasil dari penelitian ini didapat persentaserendemen minyak terbesar pada variasi suhu pemanasan awal 120 oC denagn tekananpengepresan 2000 psi yaitu sebesar 10,11 %.

Kata Kunci : Kedelai, Hydraulic pressing, Minyak kedelai.

Soybean (Glycine Max) is a leguminous plant that forms the basis of many food EastJava such as soy sauce, tofu and tempeh. Soybean is a major source of vegetable proteinand vegetable oil, with oil content of about 20%. Soybean oil extraction process can bedone in two ways, among others, the pressing and solvents. Two common ways is bymechanical pressing methods include hydraulic presses (hydraulic pressing) and pressingthreaded (hydraulic pressing). How hydraulic pressing need pre-treatment consists of theheating process in order to minimize the moisture content of the material. In this researchstudy about the initial heating temperature and pressure pressing against the acquisition ofsoybean oil with hydraulic pressing method (hydraulic pressing). Soybeans soaked forseveral hours and removed the husk, then heated to 100oC and 120oC temperaturevariable, then dried soybeans that have been done pressing with variable pressure 1800psi and 2000 psi. The results of this study obtained the largest percentage of oil extractionin the variation preheating temperature of 120 oC denagn pressing pressure 2000 psi thatis equal to 10.11%..

Keywords : Soybean, Hydraulic pressing, Soybean Oil.

iv

KATA PENGANTAR

Puji syukur kehadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahmat dan

hidayah-Nya, sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas Akhir yang

berjudul “Proses Pengambilan Minyak Kedelai (Glycine Max) Menggunakan

Alat Press Hidrolik dengan Variabel Suhu Pemanasan Awal dan Tekanan

Pengepresan” yang terselesaikan tepat pada waktunya.

Penulis menyadari bahwa dalam penyusunan laporan praktikum ini tidak

terlepas dari bantuan berbagai pihak, maka dengan hati yang tulus ikhlas penulis

mengucapkan terimakasih kepada :

1. Ir. H. Zainal Abidin, MS. selaku Ketua Program Studi Diploma III Fakultas

Teknik Universitas Diponegoro dan juga selaku dosen pembimbing Kerja

Praktek dan Tugas Akhir yang telah memberikan bimbingan dengan baik

hingga Laporan Tugas Akhir ini dapat terselesaikan dengan baik..

2. Ir. Wahyuningsih, MT. selaku Ketua Program Studi Diploma III Teknik

Kimia Program Diploma Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

3. Dr. Vita Paramitha, ST, MM, M.Eng, selaku Sekretaris Program Studi

Diploma III Teknik Kimia Program Diploma Fakultas Teknik Universitas

Diponegoro.

4. Seluruh Dosen Program Studi Diploma III Teknik Kimia Program Studi

Diploma Fakultas Teknik Universitas Diponegoro.

5. Kedua orang tua yang tak henti-hentinya selalu mendoakan dan

memotivasi untuk senantiasa bersemangat dan tak mengenal kata putus

asa. Terima kasih atas segala dukungannya, baik secara material

maupun spiritual hingga terselesaikannya laporan ini.

v

6. Keluarga besar Grafena angkatan 2013 yang telah memberikan

informasi, semangat, dan dukungan dalam menyelesaikan laporan ini.

7. Semua pihak yang telah membantu hingga terselesaikannya laporan ini.

Semoga segala bantuan yang telah diberikan, diberi balasan yang setimpal

dari Allah SWT. Penulis menyadari bahwa laporan praktikum ini masih jauh dari

kesempurnaan, untuk itu kritik dan saran yang membangun bagi kita semua

sangatlah diperlukan.

Semarang, Juni 2016

Penyusun

vi

DAFTAR ISI

Halaman Judul ............................................................................................ i

Halaman Pengesahan ................................................................................ ii

Ringkasan ................................................................................................... iii

Kata Pengantar............................................................................................ iv

Daftar isi ..................................................................................................... vi

Daftar Tabel ................................................................................................ ix

Daftar Gambar ............................................................................................ x

BAB I PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang Masalah ........................................................................ 1

1.2 Rumusan Masallah ............................................................................... 2

BAB II TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kedelai (Soybean) ................................................................................ 3

2.1.1 Pengertian Kedelai4

2.1.2 Manfaat Kedelai ........................................................................ 4

2.1.3 Minyak Kedelai ......................................................................... 5

2.2 Proses Pengambilan Minyak ................................................................ 6

2.2.1 Rendering ................................................................................ 6

2.2.2 Pengepresan Mekanis ............................................................. 7

2.2.3 Pelarut ..................................................................................... 8

2.3 Sistem Hidrolik ..................................................................................... 9

2.4 Press Hidrolik ...................................................................................... 10

BAB III TUJUAN DAN MANFAAT

3.1 Tujuan Penelitian ................................................................................. 12

3.2 Manfaat Penelitian ............................................................................... 12

vii

BAB IV PERANCANGAN ALAT

4.1 Spesifikasi Alat Press Hidrolik ............................................................... 13

4.2 Gambar Alat........................................................................................... 13

4.3 Cara Pengoperasian Alat Press Hidrolik ............................................... 14

BAB V METODOLOGI

5.1 Pengujian Kinerja Alat Press Hidrolik ................................................... 15

5.1.1 Prosedur Pembuatan Minyak Kedelai ....................................... 15

5.1.2 Alat yang digunakan ................................................................. 15

5.1.3 Bahan yang digunakan ............................................................. 16

5.1.4 Prosedur Pengepresan ............................................................. 17

5.2 Variabel Percobaan .............................................................................. 18

5.3 Analisa Produk ...................................................................................... 18

5.3.1 Perhitungan Rendemen ............................................................ 18

5.3.2 Analisa Densitas ....................................................................... 18

5.3.3 Analisa Viskositas ..................................................................... 19

5.3.4 Analisa Angka Asam ................................................................. 20

5.3.5 Analisa Angka Penyabunan ...................................................... 21

5.3.6 Analisa Angka Peroksida .......................................................... 22

5.3.7 Uji Organoleptik ......................................................................... 24

BAB VI HASIL DAN PEMBAHASAN

6.1 Hasil Pengamatan ................................................................................ 25

6.2 Hasil Perhitungan Pengujian Alat .......................................................... 26

6.2.1 Persentase Rendemen ............................................................... 26

6.2.2 Densitas Minyak Kedelai ............................................................. 26

6.2.3 Viskositas Minyak Kedelai ........................................................... 26

viii

6.2.4 Angka Asam Minyak Kedelai ....................................................... 27

6.2.5 Angka Penyabunan Minyak Kedelai ............................................ 27

6.2.6 Angka Peroksida Minyak Kedelai ................................................ 28

6.3 Pembahasan ........................................................................................ 28

6.3.1 Hasil Minyak Kedelai .................................................................. 28

6.3.2 Uji Organoleptik Minyak Kedelai ................................................. 30

6.3.3 Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap %Rendemen ..... 31

6.3.4 Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Densitas ............ 32

6.3.5 Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Viskositas .......... 33

6.3.6 Grafik Pengaruh Variabel Percobaan tehadap Angka Asam ....... 34

6.3.7 Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Angka

Penyabunan ............................................................................... 35

6.3.8 Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Angka

Peroksida .................................................................................... 36

BAB VII KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan ........................................................................................... 38

7.2 Saran .................................................................................................... 39

DAFTAR PUSTAKA ................................................................................... 40

ix

DAFTAR TABEL

1. Tabel 1. Sifat Fisika-Kimia MInyak Kedelai ............................................. 5

2. Tabel 2. Standar Mutu Minyak Kedelai ................................................... 5

3. Tabel 3. Komposisi Kimia Minyak Kedelai ............................................... 6

4. Tabel 4. Analisa Sifat Fisik Minyak Kedelai ............................................. 25

5. Tabel 5. Analisa Sifat Kimia Minyak Kedelai ........................................... 26

6. Tabel 6. Uji Organoleptik Minyak Kedelai ................................................ 26

x

DAFTAR GAMBAR

1. Gambar 1. Kedelai Putih ........................................................................ 4

2. Gambar 2. Skema Cara Memperoleh Minyak Dengan Pengepresan ...... 7

3. Gambar 3 Mesin Press Hidrolik .............................................................. 11

4. Gambar 4. Pembuatan Minyak Kedelai ................................................... 12

5. Gambar 5.Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap

%Rendemen ........................................................................................... 31

6. Gambar 6. Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Densitas ...... 32

7. Gambar 7. Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Viskositas .... 33

1. Gambar 8. Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Angka

Asam ..................................................................................................... 34

2. Gambar 9. Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Angka

Penyabunan .......................................................................................... 35

3. Gambar 10. Grafik Pengaruh Variabel Percobaan terhadap Angka

Peroksida ……………………………………………………………….. 36

1

BAB I

PENDAHULUAN

1.1 Latar Belakang

Minyak nabati adalah minyak yang terbuat dari tumbuhan yang digunakan

dalam produk pangan dan kegiatan memasak. Beberapa jenis minyak nabati

yang biasa digunakan ialah minyak kelapa sawit, minyak jagung, minyak zaitun,

minyak kedelai, minyak bunga matahari dan lain-lain. Banyak minyak nabati

yang dikonsumsi secara langsung, ataupun digunakan secara langsung sebagai

bahan campuran di dalam makanan. Minyak cocok untuk keperluan memasak

karena minyak mempunyai titik nyala yang tinggi. Minyak nabati banyak

digunakan untuk keperluan obat-obatan, minyak nabati yang digunakan

kebanyakan merupakan minyak yang dihasilkan dari proses pengepresan

(bukan ekstraksi).

Kedelai adalah salah satu tanaman polong-polongan yang menjadi bahan

dasar banyak makanan Timur Jauh seperti kecap, tahu dan tempe. Kedelai yang

dibudidayakan sebenarnya terdiri dari paling tidak dua spesies: Glycine max

(disebut kedelai putih, yang bijinya bisa berwarna kuning, agak putih, atau hijau)

dan Glycine soja (kedelai hitam, berbiji hitam). Kedelai merupakan sumber

utama protein nabati dan minyak nabati dunia. Di Indonesia pertanaman kedelai

terpusat di Jawa, Lampung, Nusa Tenggara Barat dan Bali.

Kandungan minyak dan komposisi asam lemak dalam kedelai dipengaruhi

oleh varietas dan keadaan iklim tempat tumbuh. Lemak kasar terdiri dari

trigliserida sebesar 140-95 persen, sedangkan sisanya adalah fosfatida, asam

2

lemak bebas, sterol dan tokoferol. Minyak kedelai mempunyai kadar asam lemak

jenuh sekitar 15% sehingga sangat baik sebagai pengganti lemak dan minyak

yang memiliki kadar asam lemak jenuh yang tinggi seperti mentega dan lemak

babi.

Kadar minyak kedelai relatif lebih rendah dibandingkan dengan jenis kedelai-

kedelaian lainnya, tetapi lebih tinggi daripada kadar minyak serelia. Kadar

protein kedelai yang tinggi menyebabkan kedelai lebih banyak digunakan

sebagai sumber protein daripada sebagai sumber minyak. Minyak kedelai dapat

dimanfaatkan dalam pembuatan sabun, lilin, kosmetik, dan lain - lain.

Pembuatan minyak kedelai melalui beberpa tahap yaitu Ekstraksi ,

Penjernihan, Pemucatan, Pemisahan Gum (De-gumming), Penyaringan Alkali,

Pemucatan (Bleaching), Hidrogenasi (Hydrogenation), Deodorisasi

(Deodorization) ,Winterisasi (Winterization), Dewaxing.

1.2 Rumusan Masalah

Pada penelitian ini, akan dilakukan menggunakan variabel temperatur

pemanasan awal dan tekanan. Kemudian dilakukan analisa rendemen, densitas,

viskositas, nilai bilangan asam, nilai bilangan penyabunan dan angka peroksida.

Dari hasil penelitian yang akan dilakukan maka dapat ditentukan perlakuan yang

optimum dalam pembuatan minyak kedelai dengan penekanan mekanis.

3

BAB II

TINJAUAN PUSTAKA

2.1 Kedelai (Glycine Max)

2.1.1 Pengertian Kedelai

Kedelai Glycine Max) adalah salah satu tanaman polong-polongan yang

menjadi bahan dasar banyak makanan Timur Jawa seperti kecap, tahu dan tempe.

Kedelai yang dibudidayakan sebenarnya terdiri dari paling tidak dua spesies:

Glycine max (disebut kedelai putih, yang bijinya bisa berwarna kuning, agak putih,

atau hijau) dan Glycine soja (kedelai hitam, berbiji hitam).

Klasifikasi Kedelai :

Kerajaan : Plantae

Filum : Magnoliophyta

Kelas : Magnoliopsida

Ordo : Fabales

Suku : Fabaceae

Subsuku : Faboideae

Marga : Glycine

Spesies : Glycine Soja (Anonim, 2011)

Kedelai merupakan sumber utama protein nabati dan minyak nabati dunia.

Penghasil kedelai utama dunia adalah Amerika Serikat meskipun kedelai praktis

baru dibudidayakan masyarakat di luar Asia setelah 1910.

Di Indonesia, kedelai menjadi sumber gizi protein nabati utama, meskipun

Indonesia harus mengimpor sebagian besar kebutuhn kedelai. Ini terjadi karena

kebutuhan Indonesia yang tinggi akan kedelai putih. Kedelai putih bukan asli

4

tanaman tropis sehingga hasilnya selalu lebih rendah daripada di Jepang dan

Tiongkok.

Gambar 1. Kedelai putih

Di Indonesia pertanaman kedelai terpusat di Jawa, Lampung, Nusa

Tenggara Barat dan Bali. Varietas-varietas kedelai yang ada di Indonesia adalah

Daphros, Orba dan T.K.5. Kedelai dapat tumbuh sampai ketinggian 1500 m dpi,

sedangkan ketinggian optimalnya adalah 650 m dpi. Suhu optimal yang digunakan

untuk pertumbuhan kedelai adalah 29,4"C, pH tanah 6,0-6,8. Kedelai dapat

ditanam secara monokultur maupun tumpang sari, di lahan kering (tegalan)

maupun di lahan bekas padi di lahan sawah. (digilib.unimed.ac.id. 2011)

2.1.2 Manfaat Kedelai

Kedelai merupakan sumber protein nabati. Rata-rata kandungan protein biji

adalah 35%, kandungan asam amino terbanyak adalah leusin (484 mg/g N2).

Kedelai dapat digunakan sebagai bahan makanan (tahu, tempe, kecap, tauco,

taoji, susu kedelai, tauge dan sebagainya.). Dalam minyak kedelai terdapat

fosfatida yang terdiri dari sekitar 2 persen lesitin dan sepalin yang digunakan

sebagai bahan pengemulsi dalam industri makanan. Lesitin digunakan sebagai

bahan pengempuk dalam pembuatan kue dan roti. (Harjana, dadan. 2013)

5

2.1.3 Minyak Kedelai

Kandungan minyak dan komposisi asam lemak dalam kedelai dipengaruhi

oleh varietas dan keadaan iklim tempat tumbuh. Lemak kasar terdiri dari trigliserida

sebesar 140-95 persen, sedangkan sisanya adalah fosfatida, asam lemak bebas,

sterol dan tokoferol. Minyak kedelai mempunyai kadar asam lemak jenuh sekitar

15% sehingga sangat baik sebagai pengganti lemak dan minyak yang memiliki

kadar asam lemak jenuh yang tinggi seperti mentega dan lemak babi.

Tabel 1 Sifat Fisika-Kimia Minyak KedelaiSifat NilaiBilangan Asam 0,3-3,000Bilangan Penyabunan 189-195Bilangan Iod 117-141Bilangan Thiosianogen 77-85Bilangan Hidroksil 4-8Bilangan Reichert meissl 0,2-0,7Bilangan Polenske 0,2-1,0Indeks bias (25 OC) 1,471-1,475Bobot jenis (25 OC) 0,916-0,922Titer (25 OC) 22-27

(Semon, M., dkk. 2006. )

Tabel 2 Standar Mutu Minyak KedelaiSifat NilaiBilangan Asam Maksimum 3Bilangan Penyabunan Maksimum 190Bilangan Iod 129-143Bilangan tak tersabunkan (%) Maksimum 1,2Bahan yang menguap (%) Maksimum 0,2Indeks bias (20 OC) 1,473-1,477Bobot jenis (15,5 OC) 0,924-0,928(Semon, M., dkk. 2006. )

Tabel 3 Komposisi Kimia Minyak KedelaiAsam Lemak Tidak Jenuh (85%)Asam linoleatAsam oleatAsam linolenatAsam arachidonat

Terdiri dari :15-64%11-60%1-12%1,5%

Asam lemak jenuh (15%), terdiri dari :

6

Asam palmitatAsam stearatAsam arschidatAsam laurat

7-10%2-5%0,2-1%0-0,1%

Fosfolipida Jumlahnya sangat kecil (trace)Lesitin -Cephalin -Lipositol -

2.2 Proses Pengambilan Minyak

Menurut Ketaren (2008), ekstraksi merupakan suatu cara untuk mendapatkan

minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak.

Adapun cara ekstraksi ini bermacam-macam, yaitu rendering (dry rendering dan

wet rendering), mechanical expression dan solvent extraction.

2.2.1 Rendering

Menurut Ketaren (2008), rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak

atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar

air tinggi. Penggunaan panas bertujuan untuk menggumpalkan protein pada

dinding sel bahan dan untuk memecahkan dinding sel tersebut sehingga mudah

ditembus oleh minyak atau lemak yang terkandung didalamnya. Menurut

pengerjaannya rendering dibagi dalam dua cara yaitu wet rendering dan dry

rendering. Wet rendering adalah proses rendering dengan penambahan sejumlah

air selama berlangsungnya proses. Sedangkan dry rendering adalah cara

rendering tanpa penambahan air selama proses berlangsung.

2.2.2 Pengepresan mekanis

Pengepresan mekanis merupakan suatu cara kestraksi minyak atau lemak,

terutama untuk bahan yang berasal dari biji-bijian. Cara ini dilakukan untuk

memisahkan minyak dari bahan yang berkadar minyak tinggi (30-70 persen). Pada

pengepresan mekanis ini diperlukan perlakuan pendahuluan sebelum minyak atau

7

lemak dipisahkan dari bijinya. Perlakuan pendahuluan tersebut mencakup

pembuatan serpih, perajangan dan penggilingan serta tempering atau

pemasakan.

Dua cara yang umum dalam pengepresan mekanis yaitu pengepresan hidrolik

(hydraulic pressing) dan pengepresan berulir (hidrolic pressing).

a. Pengepresan hidrolik (hydraulic pressing)

Pada cara hydraulic pressing, bahan dipres dengan tekanan sekitar 2000

lb/in2. Banyaknya minyak atau lemak yang dapat diekstraksi tergantung dari

lamanya pengepresan, tekanan yang digunakan serta kandungan minyak dalam

bahan. Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa pada bungkil bervariasi sekitar

4-6%, tergantung dari lamanya bungkil ditekan dibawah tekanan hidrolik. Tahap-

tahap yang dilakukan dalam proses pemisahan minyak dengan cara pengepresan

mekanis dapat dilihat pada gambar 2.

Gambar 2. Skema Cara Memperoleh Minyak Dengan Pengepresan

b. Pengpresan berulir (hidrolic pressing)

Cara hidrolic pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari

proses pemasakan atau tempering. Proses pemasakan berlangsung pada

temperatur 240ºF dengan tekanan sekitar 15-20 ton/inch2. Kadar air minyak atau

Bahan yangmengandung

minyakPenyortiran Penggilingan

PemanasanPengepresanMinyak kasar

danampas/bungkil

8

lemak yang dihasilkan berkisar sekitar 2,5-3,5 persen, sedangkan bungkil yang

dihasilkan masih mengandung minyak sekitar 4-5 persen. Cara lain untuk

mengekstraksi minyak atau lemak dari bahan yang diduga mengandung minyak

atau lemak adalah gabungan dari proses wet rendering dengan pengepresan

secara mekanik atau dengan sentrifusi (Ketaren, 2008).

2.2.3 Pelarut

Prinsip dari proses ini adalah ekstraksi dengan melarutkan minyak dalam

pelarut minyak dan lemak. Pada cara ini dihasilkan bungkil dengan kadar minyak

yang rendah yaitu sekitar 1 % atau lebih rendah, dan mutu minyak yang dihasilkan

menyerupai hasil dengan cara expeller pressing, karena sebagian fraksi bukan

minyak akan ikut terekstraksi. Pelarut minyak atau lemak yang biasa dipergunakan

dalam proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum eter, gasolin

karbon disulfida, karbon tetraklorida, benzene dan n-heksana (Ketaren, 2008)

2.3 Sistem Hidrolik

Sistem Hidrolik adalah suatu sistem dimana gaya dan tenaga dipindahkan

melalui cairan, biasanya menggunakan minyak. Sistem hidrolik dapat dibagi

menjadi dua kelompok sistem antara lain:

a. Sistem Hidrostatik

Sistem ini merupakan sebuah sistem dimana fungsi utama dari cairan

hidrolik adalah memindahkan gaya dan tenaga dengan menggunakan

tekanan. Sistem hidrostatik biasanya terdiri dari dua elemen dasar yaitu:

– Unit Pompa untuk mengubah kerja mekanis menjadi energi hidrolik

– Unit Hidrolik untuk mengubah energi cairan menjadi kerja mekanis

9

Unit pompa mengoperasikan mesin press hidrolik. Kerja yang dilakukan

oleh pompa digunakan untuk perpindahan minyak untuk melawan gaya

yang ditimbulkan dari gerakan plunger pada mesin press hidrolik.

b. Sistem Hidrokinetik

Sistem ini biasanya terdiri dari pompa sentrifugal atau impeller yang

terpasang pada tangkai pendorong dan minyak dari turbin/roda yang

terpasang pada tangkai pendorong. Tenaga dipindahkan dari dorongan

pada tangkai pendorong yang melalui sirkulasi dari minyak diantara

impeller dan roda/turbin. (Arlia.et al. 2007)

2.4 Press Hidrolik

Mesin Press Hidrolik merupakan salah satu metode yang digunakan dalam

pengambilan minyak dari biji bijian selain dengan menggunakan metode Ekstraksi

Pelarut. Komponen utama pada Mesin Press Hidrolik ini adalah Dongkrak Hidrolik,

dan didukung oleh komponen-komponen lain yaitu Tabung Pengepressan, plat

penekan (Piston Pengepress), Handle, Frame dan tempat penampung minyak.

Dongkrak Hidrolik

Merupakan suatu alat utama yang digunakan pada Mesin Press Hidrolik untuk

memberikan tekanan pada bahan melalui Piston Penekan.

Tabung Pengepressan

Merupakan bagian dari Mesin Press yang berfungsi untuk menampung bahan

(biji) pada saat proses pengepressan yang berbentuk silinder dengan ketinggian

tertentu dan dilengkapi dengan lubang penyaring dengan diameter lubang ± 3 mm,

pada sisi tabung bagian bawah.

Plat Penekan (Piston Pengepress)

10

Merupakan sumbat geser yang terpasang presisi di dalam tabung

pengepressan. Plat penekan ini berfungsi untuk mengubah volume dari tabung

pengepressan, menekan bahan di dalam tabung pengepressan ataupun

kombinasi keduanya.

Handle ( Ulir )

Merupakan bagian mesin press hidrolik yang digunakan untuk mengatur batas

maksimal bawah

Tempat Penampung Minyak

Merupakan tempat menampung minyak hasil pengepressan berbentuk loyang

persegi dan dilengkapi dengan lubang sebagai tempat keluarnya minyak.

Pegas Tarik

Merupakan bagian mesin press hidrolik yang digunakan untuk menaikkan

batang luncur secara otomatis dan dapat juga digunakan untuk mengembalikan

batang luncur pada posisi semula. (Arlia.et al. 2007)

11

BAB III

TUJUAN DAN MANFAAT

3.1 Tujuan Penelitian

Tujuan dari penelitian ini adalah

3.1.1 Untuk mengetahui rendemen minyak kedelai yang dihasilkan dari variabel

yang telah ditentukan

3.1.2 Untuk mengetahui sifat fisik minyak kedelai yang dihasilkan dari variabel

yang telah ditentukan

3.1.3 Untuk mengetahui nilai bilangan asam dan bilangan penyabunan serta angka

peroksida minyak kedelai yang dihasilkan dari variabel yang telah ditentukan

3.1.4 Untuk mengetahui variabel optimum dalam pembuatan minyak kedelai

dengan metode penekanan mekanis.

3.2 Manfaat Penelitian

Melalui penelitian ini dapat diketahui variabel optimal dalam minyak kedelai

dengan metode penekanan mekanis dan juga data rendemen, densitas, viskositas

nilai bilangan asam, nilai bilangan penyabunan dan angka peroksida minyak yang

dihasilkan berdasarkan variabel temperatur pemanasan awal dan tekanan

pengepresan.

12

BAB IV

PERANCANGAN ALAT

4.1 Spesifikasi Alat Press Hidrolik

1. Bahan kerangka menggunakan bahan logam UNP dengan tinggi 75 cm

dan lebar 50 cm

2. Tabung pengepresan menggunakan bahan besi dilapisi kromium dengan

tinggi 15 cm dan diameter 20 cm

3. Tekanan maksimal 150 bar atau 15 tonase

4. Tempat penampung minyak menggunakan logam stainless steel

5. Silinder Hidrolik 15 ton double acting

6. Handle menggunakan logam UNP

7. Power pack 1,5 HP (1118,55 watt) 3 phase

4.2 Gambar Alat

PRESS HIDROLIK

Gambar 3. Mesin Press hidrolik

13

4.2 Cara Pengoperasian Alat Press Hidrolik

1. Menyiapkan bahan baku yang akan dipress dan membersihkan alat dari

sisa kotoran bungkil minyak serta memastikan alat bekerja dengan baik.

2. Menghubungkan kabel alat dengan sumber arus listrik (stop kontak).

3. Memasukkan bahan baku (kedelai) yang telah dioven sesuai variabel

kedalam tabung silinder dengan di lapisi kain saring.

4. Letakkan tabung silinder diatas penampung minyak lalu atur tinggi handle

sesuai dengan tinggi bahan.

5. Nyalakan alat dengan menekan tombol power pada power pack

6. Atur tekanan sesuai dengan variabel

7. Operasikan dongkrak hidrolik dengan cara menekan tombol ON pada

power pack

8. Melakukan pengepresan hingga semua kedelai habis dipress dengan

menekan tombol UP/atas pada power pack.

9. Mengambil minyak dan menampungnya dibotol.

10. Setelah selesai turunkan tabung silinder dan keluarkan ampasnya.

11. Mematikan alat dengan menekan tombol OFF.

12. Mengulang praktikum sesuai dengan jumlah variabel pengepresan (4 kali).

14

BAB V

METODOLOGI

5.1 Pengujian Kinerja Alat Press Hidrolik

5.1.1 Prosedur Pembuatan Minyak Kedelai

Gambar 4. Pembuatan Minyak Kedelai

5.1.2 Alat yang Digunakan

Panci 1 buah

Oven 1 buah

Alat press (Hidrolic Press) 1 buah

Neraca digital 1 buah

Baskom 3 buah

Proses pendahuluan

Blanching

Pengeringan

Pembuangan sisa kulit ari

pengepresan

15

Sendok 3 buah

Kain saring 1 meter dibagi 4 bagian

Nampan tempat mengoven 2 buah

Erlenmeyer 4 buah

Beaker glass 4 buah

Buret 1 buah

Klem dan statif masing-masing 1 buah

Piknometer 1 buah

Viskosimeter Ostwald 1 buah

Gelas ukur 3 buah

Pipet tetes 2 buah

Labu takar 2 buah

Kaca arloji 2 buah

Lap kain 1 buah

5.1.3 Bahan yang Digunakan

Kedelai 2 kg

KOH 0,1 N

HCl 1 N

Indikator PP

Alkohol 70%

Aquadest

Na2S2O3 0,01 N

KI 5%

H2SO4 2N

Kloroform

16

Asam asetat glacial

5.1.4 Prosedur Pengepresan

1. Proses Pendahuluan (kedelai sebanyak 3 kg untuk 4 kali percobaan

direndam lalu dihilangkan kulit arinya).

2. Blanching. Kedelai dicelupkan ke dalam air mendidih selama 1-3 menit

sambil diaduk-aduk. Setelah itu kedelai ditiriskan.

3. Pengeringan. Kedelai yang telah di blanching dikeringkan pada suhu Sesuai

Variabel suhu yaitu 100oC dan 120oC serta pemanasan yaitu selama 2 jam

sehingga kadar air berkurang sebanyak mungkin. Setelah itu kedelai

didinginkan.

4. Pembuangan sisa kulit ari. Kedelai yang telah dikeringkan digosok-gosok

dengan tangan sehingga kulit arinya terlepas. Setelah itu, kedelai ditampi

sehingga kulit ari yang telah terlepas dapat dibuang dan diperoleh biji kedelai

tanpa kulit ari yang lebih bersih.

5. Pengepresan. Kedelai yang telah dibuang kulit arinya kemudian dimasukkan

ke dalam alat press lalu dilakukan pengepresan dengan variabel tekanan

1800 psi dan 2000 psi. Hasil pengepresan adalah bungkil dan minyak

kedelai. Pengotor dalam minyak dihilangkan dengan disaring menggunakan

kain saring. Pengepresan dilakukan 4 kali percobaan dengan variabel yang

berbeda.

5.2 Variabel Percobaan

1. Variabel tetap : Berat sampel = 500 gram tiap percobaan

2. Variabel berubah :

17

Suhu pemanasan awal = 100 oC; 120oC

Tekanan hydraulic press = 1800 psi ; 2000 psi

2. Mekanisme variabel percobaan (Suhu pemanasan awal dan tekanan press)

Percobaan I = 100 oC ; 1800 psi

Percobaan II = 100 oC ; 2000 psi

Percobaan III = 120 oC ; 1800 psi

Percobaan IV = 120 oC ; 2000 psi

5.3 Analisa produk

5.3.1 Penghitungan rendemen

1. Menimbang bahan yang akan dimasukkan ke dalam alat hidrolic press.

2. Menimbang minyak yang dihasilkan dari proses pengepresan.

3. Menghitung rendemen dengan rumus:

%rendemen=AB x100%

Keterangan: A = massa minyak yang terekstrak (gr)

B = massa sampel yang dimasukkan dalam alat pres (gr)

5.3.2 Analisa densitas

1. Menimbang piknometer yang kering dan bersih.

2. Mencatat bobot piknometer kosong tersebut.

3. Piknometer diisi dengan aquadest dan ditutup hingga meluap dan tidak ada

gelembung udara.

4. Piknometer dibersihkan dengan tisu dan ditimbang bobot piknometer dan

isinya.

5. Mencatat bobot piknometer dan air.

6. Mengulangi poin 3 sampai 3 untuk sampel minyak kedelai.

7. Menghitung densitas dengan rumus:

18

DT=W'-WW''

Keterangan:

DT = densitas sampel minyak pada suhu T (gr/ml)

W = berat piknometer kosong (gr)

W’ = berat piknometer yang berisi sampel (gr)

W” = berat air pada suhu 25ºC (gr)

5.3.3 Analisa viskositas

1. Memasukkan air ke dalam Viskometer Ostwald.

2. Sedot cairan dengan bola kedelai hingga melewati garis batas atas.

3. Menghitung waktu alir zat cair dari garis batas atas hingga garis batas bawah.

4. Mencatat waktu yang butuhkan tersebut.

5. Mengulangi poin 1 sampai 3 untuk sampel minyak biji kedelai.

6. Menghitung viskositas dengan rumus:

η1η2

=d1t1d2t2

Keterangan:

η1 = viskositas zat cair 1 (gr/cm3.det)

η2 = viskositas zat cair 2 (gr/cm3.det)

d1 = densitas zat cair 1 (gr/cm3)

d2 = densitas zat cair 2 (gr/cm3)

t1 = waktu alir zat cair 1 (detik)

t2 = waktu alir zat cair 2 (detik)

19

5.3.4 Analisa Angka Asam

Membuat larutan KOH 0,1 N

1. Menghitung jumlah padatan KOH yang dibutuhkan untuk membuat KOH 0,1N

sebanyak x ml.

2. Menimbang padatan KOH sebanyak y gram.

3. Melarutkan padatan KOH di dalam beaker glass dengan sedikit air.

4. Memasukkan larutan tersebut ke dalam labu takar x ml.

5. Menambahkan air hingga tanda batas dan dihomogenkan.

Penetapan harga angka asam

1. Menimbang 4,23 gram minyak kedelai di dalam erlenmeyer 300 ml.

2. Menambahkan 30 ml etanol 70 %.

3. Memanaskan minyak sampai mendidih dan mencatan suhunya.

4. Mendinginkan minyak tersebut dan menggojognya untuk melarutkan asam

lemak bebasnya.

5. Menambahkan indikator PP sebanyak 3 tetes pada keadaan suhu dingin.

6. Mentitrasi dengan KOH 0,1N hingga titik akhir titrasi (merah muda).

7. Mencatat kebutuhan volume KOH, setelah TAT tercapai (perubahan warna

menjadi merah muda)

8. Menghitung harga bilangan asam dengan rumus:

AV=56,1 x T x V

m

Keterangan:

AV = acid value / angka asam (gr KOH/gr sampel)

T = normalitas KOH (N)

V = volume KOH yang digunakan untuk titrasi (ml)

m = jumlah sampel yang digunakan (gr)

20

56,1= bobot molekul KOH

5.3.5 Analisa angka penyabunan

Membuat larutan HCl

1. Mengambil HCl 2,75 ml masukkan dalam labu takar 150 ml.

2. Menambahkan aquadest sampai tanda batas.

3. Menggojog hingga homogeny.

4. Memasukkannya dalam buret untuk titrasi penentuan angka penyabunan

Penetapan harga angka penyabunan

1. Menimbang 4,23 gr minyak biji kedelai, lalu memasukkannya ke dalam

erlenmeyer.

2. Menambahkan KOH 25 ml .

3. Memanaskan larutan sampai mendidih dan mencatat suhunya .

4. Mendinginkan larutan, setelah dingin menambahkan indikator PP sebanyak 2

tetes pada larutan tersebut .

5. Menitrasi dengan larutan HCl 0,5 N melalui buret .

6. Mencatat kebutuhan volume HCl setelah TAT tercapai yaitu terjadi perubahan

warna dari putih keruh menjadi merah muda .

7. Menghitung angka penyabunan dengan rumus :

Angka Penyabunan =)(

)contoh titrasi-blanko titrasi( xHClN x56,1

grlberatsampe

8. Membuat larutan blanko , yaitu :

- Mengambil 3 ml aquadest , lalu memasukkannya dalam erlenmeyer

- Menambahkan 25 ml larutan KOH

- Memanaskan sampai mendidih , lalu mendinginkannya

- Menambahkan 2 tetes indikator PP

21

- Menitrasi dengan larutan standar 0,5 N HCl melalui buret

- Mencatat kebutuhan HCl setelah TAT tercapai yaitu terbentuk warna dari

merah jambu menjadi putih kebiruan

- Melakukan percobaan masing – masing dua kali

5.3.6 Analisa angka peroksida

Standarisasi Larutan Na2S2O3 dengan KIO3

1. Dipipet 10 ml larutan standar KIO3 dan masukkan dalam erlenmeyer.

Tambahkan 5 ml KI 5 % dan 5 mL H2SO4 2N titrasi dengan Na2S2O3 0,01 N

sampai terjadi warna kuning muda ( kocok pelan - pelan, titran cepat ).

2. Tambahkan dengan indikator amylum 1 % sebanyak 1 ml sehingga berubah

warna menjadi biru. Titrasi dilanjutkan dengan Na2S2O3 0,01 N sampai warna

biru tepat hilang ( kocok kuat, titran tetes demi tetes )

Penentuan angka peroksida

- Dengan menggunakan timbangan analitik, ditimbang minyak sebanyak 5 gram

dan dimasukkan ke dalam erlenmeyer 250 ml bertutup.

- Ditambahkan 30 ml pelarut yang terdiri dari 100 ml asam asetat glasial, 125 ml

alkohol, dan 275 ml kloroform

- Setelah minyak larut, tambahkan 0,5 ml larutan KI jenuh dan di tutup rapat sambil

dikocok. Diamkan selama 1 menit di tempat gelap dengan kadang digoyangkan.

- Ditambahkan 30 ml aquadest. ( Warna kuning jernih berubah menjadi kuning

keruh )

- Kemudian titrasi dengan larutan Na2S2O3 0,01 N sampai warna kuning hampir

hilang (kocok dengan kuat).

22

Catatan : titrasikan sampai warna kuning hampir hilang tapi jangan sampai warna

kuning menjadi benar-benar hilang karena saat penambahan amilum tidak akan

terjadi perubahan warna menjadi biru.

- Ditambahkan 0,5 ml amilum 1 %. Campuran berubah menjadi biru gelap.

- Lanjutkan titrasi sampai titik ekivalen yaitu tepat saat warna biru hilang

Menghitung angka penyabunan dengan rumus :

Bilangan peroksida : (ml Tio) x N . Tio x 0.008 x 100

g

Keterangan :

Bilangan peroksida = kadar dalam ppm

ml Tio = titar Tio (ml contoh - ml blanko)

N = kenormalan Tio sulfat

0.008 = mg setara O2

100 = 100 %

g = bobot contoh (gram)

5.3.7 Uji Organoleptik

Uji organoleptik dilakukan untuk mengetahui warna, bau dan rasa minyak yang

dihasilkan.

34

BAB VII

KESIMPULAN DAN SARAN

7.1 Kesimpulan

Kedelai adalah salah satu tanaman polong-polongan yang menjadi bahan

dasar banyak makanan Timur Jauh seperti kecap, tahu dan tempe. Kedelai

merupakan sumber utama protein nabati dan minyak nabati dunia. Kandungan

minyak dan komposisi asam lemak dalam kedelai dipengaruhi oleh varietas dan

keadaan iklim tempat tumbuh. Lemak kasar terdiri dari trigliserida sebesar 140-95

persen, sedangkan sisanya adalah fosfatida, asam lemak bebas, sterol dan

tokoferol. Minyak kedelai mempunyai kadar asam lemak jenuh sekitar 15%. Kadar

minyak kedelai relatif lebih rendah dibandingkan dengan jenis kedelai-kedelaian

lainnya, tetapi lebih tinggi daripada kadar minyak serelia.

Berdasarkan hasil pengamatan yang dilakukan, variabel keempat dengan

tekanan pengepresan 2000 psi dan suhu pemanasan awal 120 oC memperoleh

persentase rendemen minyak terbanyak yaitu 8,92 %. Densitas minyak kedelai

yang diperoleh antara 0,91-0,93 gr/ml. Viskositas minyak kedelai yang diperoleh

antara 190,62-199,34 cp. Angka asam minyak kedelai berada pada 0,41-0,67.

Angka penyabunan minyak kedelai berada pada 179,25-191,45. Angka peroksida

minyak kedelai yang diperoleh antara 0.26-0,34

Berdasarkan hasil praktikum dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi

tekanan pengepresan dan semakin tinggi suhu pemanasan awal maka persentase

rendemen minyak kedelai semakin banyak. Densitas dan viskositas minyak

kedelai semakin turun dengan adanya kenaikan suhu pemanasan awal. Angka

35

asam dan angka penyabunan semakin naik dengan adanya kenaikan suhu

pemanasan awal.

7.2 Saran

Saran yang dapat diberikan setelah melakukan praktikum Tugas Akhir

Hidrolic Press adalah praktikan harus benar-benar mengetahui kandungan minyak

yang ada dalam bahan karena proses ekstraksi menggunakan pengepresan

mekanis akan lebih optimal apabila kandungan minyak dalam bahan lebih dari 50

%. Selain itu pemanasan bahan juga harus dilakukan agar protein yang terdapat

di dalam biji terkoagulasi (menggumpal), dan menyebabkan pecahnya emulsi

antara minyak dan protein sehingga memudahkan minyak mengalir keluar,

sedangkan protein tetap tertinggal di dalam bungkil. Penggunaan sampel pada

setiap perlakuan juga harus disesuaikan dengan kapasitas penuh alat Hydraulic

Press sehingga permukaan tekan antara alat press dengan bahan menjadi lebih

besar.

36

DAFTAR PUSTAKA

Anonim. 2010.kacang kedelai. http://digilib.unimed.ac.id/public/UNIMED

NonDegree-22877-BAB%20II%20.pdf. Diakses pada 2 Juni 2016

Arlia,et.al.2007. “Pembuatan Mesin Press Hidrolik Untuk Pengambilan Minyak

Dari Biji Bijian”.D3 Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Sebelas Maret

Surakarta.Diakses pada 3 Junu 2016

Harjana,dadan.2013.Manfaat kacang kedelai. http://manfaatnyasehat.blogspot.

com/ 2013/11/ manfaat-kacang-kedelai.html. Diakses pada 5 Juni 2016

Ketaren, S. 2008. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Penerbit

Universitas Indonesia. Jakarta. Diakses pada 3 Juni 2016

Semon, M., Patterson, M., Wyborney, P., Blumfield, A. and Tageant, A. 2006.

Soybean Oil. http://www.wsu.edu/~gmhyde/433_web_pages/433Oil-web-

pages/Soy/soybean1.html. Diakses tanggal 1 Desember 2006. Diakses pada

2 Juni 2016

1._cover_laporan_TA.pdf (p.1)2._ABSTRAK_laporan_ta.pdf (p.2)3._KATA_PENGANTAR.pdf (p.3-4)4._DAFTAR_ISI_TABEL_GAMBAR.pdf (p.5-9)BAB_I.pdf (p.10-11)BAB_II.pdf (p.12-19)BAB_III.pdf (p.20)BAB_IV.pdf (p.21-22)BAB_V.pdf (p.23-31)BAB_VII.pdf (p.32-33)DAFTAR_PUSTAKA.pdf (p.34)