< Previous 225 Endapan CaSO4 akan mengikat kotoran yang terlarut dalam nira. Senyawa CaSO4 merupakan senyawa yang menarik sebagian kotoran yang ada pada nira membentuk floc, kemudian nira mentah tersulfitasi di tangki reaksi dipompa ke Heater untuk dipanaskan pada suhu 105-110°C. Tujuan pemanasan pada suhu 105-110°C adalah: a) menyempurnakan reaksi pencampuran nira mentah, susu kapur dan gas SO2 dan mempercepat reaksi terutama untuk pembentukan endapan CaSO4 dan Ca3(PO4)2 b) mengantarkan nira pada titik didih dengan maksud untuk lebih memudahkan pengeluaran gelembung-gelembung dan udara yang akan dikeluarkan melalui prefloc tower c) membunuh mikrooorganisme yang dapat menginversi sukrosa d) memperbesar daya absorbsi pada garam-garam Ca terhadap koloid sehingga membantu proses pengendapan. Selanjutnya nira mentah tersulfitasi dipompa ke Prefloc tower, untuk menghilangkan gas SO2 dan gas sisa reaksi yang masih terlarut dalam nira. Pada Prefloc tower ditambahkan flocculant. Gambar 60. Contoh gula hasil proses sulfitasi. Commented [RH92]: kata asing dimiringkan Commented [RH93]: bagaimana bila diberi penjelasan yg dimaksud dengan prefloc tower 226 2) Karbonatasi Proses karbonatasi biasa dilakukan pada minuman bersoda atau minuman karbonatasi. Minuman berkarbonasi adalah minuman yang tidak memiliki kandungan alcohol. (id.wikipedia.org/wiki/Minuman_berkarbonasi/17-11-2013 jam 10.59) Karbonasi terjadi ketika gas CO2 terlarut secara sempurna dalam air. Proses ini akan menghasilkan sensasi kerbonasi yang diikuti dengan reaksi keluarnya busa pada minuman soda yang merupakan proses pelepasan kandungan CO2 terlarut di dalam air. Tahap penting dalam pembuatan minuman proses karbonasi, mutlak diperlukan tekanan tinggi supaya gas CO2 dapat mengisi rongga-rongga di dalam struktur cairan. Tekanan tinggi tersebut yang menyebabkan timbulnya suara berdesis, ketika minuman berkarbonasi dibuka dari kaleng ataupun botol. Suara desis tersebut berasal dari tekanan pada permukaan air soda yang turun dengan sangat cepat, sehingga gas karbondioksida dalam minuman berusaha lepas. Gas karbondioksida tidak lepas sendiri-sendiri, namun membentuk molekul yang disebut nukleus sehingga mereka mempunyai tenaga untuk melawan cairan, melepaskan diri ke permukaan. Nukleus ini dapat dilihat ketika kita menuangkan minuman ke gelas, maka di bagian pinggir akan terbentuk gelembung-gelembung yang tampak menyatu. Nukleus ini juga yang memberikan sensasi nikmat di lidah. Proses pembentukan nukleus dapat dipercepat dengan cara mengocok minuman berkarbonasi. Jika kita mengocok soda dalam kaleng atau botol yang masih tertutup, akan timbul suara letupan pada saat kaleng dibuka akibat dorongan nukleus yang sangat besar. 227 Selain faktor nukleus, faktor lain yang berpengaruh terhadap proses hilangnya gas karbondioksida dalam air adalah suhu. Proses karbonasi akan lebih efektif pada suhu yang lebih rendah, yaitu 2 – 5 derajat Celcius. Semakin tinggi suhu cairan, semakin sedikit gas yang terlarut. Hal itu memang berlawanan dengan zat padat (seperti gula atau garam) yang bila dipanaskan akan mudah larut bersama air. Zat gas seperti karbondioksida bila berada dalam keadaan bebas di udara akan memiliki energi kinetik yang sebanding dengan suhu. Untuk membuat karbondioksida larut dalam air, diperlukan upaya agar zat karbondioksida tersebut dapat stabil di dalam air, salah satunya adalah menurunkan energi kinetiknya dengan cara menurunkan suhu. Bila kita menaikkan suhunya, gas karbondioksida akan cenderung lepas. Itulah sebabnya selain alasan kesegaran, minuman berkarbonasi lebih disarankan untuk dikonsumsi dalam keadaan dingin. (http: kimiadahsyat.blogspot.com/2011/02/cara-pembuatan-minuman-berkarbonasi.html. 17-11-2013, jam 12.05) Gambar 61. Minuman berkarbonasi. 228 b. Netralisasi dan Hidrolisis 1) Netralisasi Netralisasi ialah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas dari minyak atau lemak, dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya sehingga membentuk sabun (soap stock). Pemisahan asam lemak bebas dapat juga dilakukan dengan cara penyulingan yang dikenal dengan istilah de-asidifikasi. Tujuan proses netralisasi adalah untuk menghilangkan asam lemak bebas (FFA) yang dapat menyebabkan bau tengik. Ada beberapa cara netralisasi. a) Netralisasi dengan Kaustik Soda (NaOH) Netralisasi dengan kaustik soda banyak dilakukan dalam skala industry, karena lebih efisien dan lebih murah dibandingkan dengan cara netralisasi lainnya. Selain itu penggunaan kaustik soda, membantu dalam mengurangi zat warna dan kotoran yang berupa getah dan lender dalam minyak. Sabun yang terbentuk dapat membantu pemisahan zat warna dan kotoran seperti fosfatidan dan protein, dengan cara mementuk emulsi. Sabun atau emulsi yang terbentuk dapat dipisahkan dari minyak dengan cara sentrifusi. Dengan cara hidrasi dan dibantu dengan proses pemisahan sabun secara mekanis, maka netralisasi dengan menggunakan kaustik soda dapat menghilangkan fosfatida, protein, rennin, dan suspensi dalam minyak yang tidak dapat dihilangkan dengan proses pemisahan gum. Komponen minor (minor component) dalam minyak berupa sterol, klorofil, vitamin E, dan karotenoid hanya sebagian kecil dapat dikurangi dengan proses netralisasi. 229 Netralisasi menggunakan kaustik soda akan menyabunkan sejumlah kecil trigliserida. Molekul mono dan digliserida lebih mudah bereaksi dengan persenywaan alkali. Reaksi penyabunan mono dan digliserida dalam minyak terjadi sebagai berikut: Gambar 62. Reaksi penyabunan mono dan digliserida dalam minyak. Di Amerika, netralisasi dengan kaustik soda dilakukan terhadap minyak biji kapas dan minyak kacang tanah dengan konsentrasi larutan kaustik soda 0,1 – 0,4 N pada suhu 70- 95oC. Penggunaan larutan kaustik soda 0,5 N pada suhu 70 oC akan menyebabkan trigliserida sebanyak 1%. Efisiensi netralisasi dinyatakan dalam refining factor, yaitu perbandingan antara kehilangan karena netralisasi dan jumlah asam lemak bebas dalam lemak kasar. Sebagai contoh ialah netralisasi kasar yang mengandung 3% asam lemak bebas, menghasilkan minyak netral dengan rendemen sebesar 94%, maka akan mengalami kehilangan total (total loss) sebesar (100-94)% = 6%. 푟푒푓푖푛푖푛푔 푓푎푐푡표푟 = kehilangan total (%)asam lemak bebas dalam minyak (%) 230 Makin kecil nilai refining factor, maka efisiensi netralisasi makin tinggi. Pemakaian larutan kaustik soda dengan kensentrasi yang terlalu tinggi akan bereaksi sebagian dengan trigiserida sehingga mengurangi rendemen minyak dan menambah jumlah sabun yang terbentuk. Oleh karena itu, harus dipilih konsentrasi dan jumlah kaustik soda yang tepat untuk menyabunkan asam lemak bebas dalam minyak. Dengan demikian penyabunan trigliserida dan terbentuknya emulsi dalam minyak dapat dikurangi, sehingga dihasilkan minyak netral dengan rendemen yang lebih besar dan mutu minyak yang lebih baik. Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam memilih konsentrasi larutan alkali yang digunakan dalam netralisasi adalah sebagai berikut: (1) Keasaman dari Minyak Kasar Konsentrasi dari alkali yang digunakan tergantung dari jumlah asam lemak bebas atau derajat keasaman minyak. Makin besar jumlah asam lemak bebas, makin besar pula konsentrasi alkali yang digunakan. Secara teoritis, untuk menetralkan 1 kg asam lemak bebas dalam minyak (sebagai asam oleat), dibutuhkan sebanyak 0,142 kg kaustik soda kristal, atau untuk menetralkan 1 ton minyak yang mengandung 1% asam lemak bebas (10 kg asam lemak bebas) dibutuhkan sebanyak 1,42 kg kaustik soda kristal. Pada proses netralisasi perlu ditambahkan kaustik soda berlebih yang disebut excess dari jumlahnya terantung dari sifat-sifat khas minyak; misalnya untuk minyak kelapa sebanyak 0,1 – 0,2% kaustik soda didasarkan pada berat minyak. 231 (2) Jumlah minyak netral (trigliserida) yang tersabunkan diusahakan serendah mungkin Makin besar konsentrasi larutan alkali yang digunakan, maka kemungkinan jumlah trigliserida yang tersabunkan semakin besar pula sehingga angka refining factor bertambah besar. (3) Jumlah minyak netral yang terdapat dalam soap stock Makin encer larutan kaustik soda, maka makin besar tendensi larutan sabun untuk membentuk emulsi dengan trigliserida. Umumnya minyak yang mengandung kadar asam lemak bebas yang rendah lebih baik dinetralkan dengan alkali encer (konsentrasi lebih kecil dari 0,15 N atau 5oBe), sedangkan asam lemak bebas dengan kadar tinggi, baik dinetralkan dengan larutan alkali 10-24oBe. Dengan menggunakan larutan alkali encer, kemungkinan terjadinya penyabunan trigliserida dapat diperkecil, akan tetapi kehilangan minyak bertambah besar karena sabun dalam minyak akan membentuk emulsi. (4) Suhu netralisasi Suhu netralisasi dipilih sedemikian rupa sehingga sabun (soap stock) yang terbentuk dalam minyak mengendap dengan kompak dan cepat. Pengendapan yang lambat akan memperbesar kehilangan minyak karena sebagian minyak akan diserap oleh sabun. (5) Warna minyak netral Makin encer larutan alkali yang digunakan, makin besar jumlah larutan yang dibutuhkan untuk netralisasi dan minyak netral yang dihasilkan berwarna lebih pucat. 232 b) Netralisasi dengan Natrium Karbonat (Na2CO3) Keuntungan menggunakan persenyawaan karbonat adalah karena trigliserida tidak ikut tersabunkan, sehingga nilai refining factor dapat diperkecil. Suatu kelemahan dari pemakaian senyawa ini adalah karena sabun yang terbentuk sukar dipisahkan. Hal ini disebabkan karena gas CO2 yang dibebaskan dari karbonat akan menimbulkan busa dalam minyak. Netralisasi menggunakan natrium karbonat biasanya disusul dengan pencucian menggunakan kaustik soda encer, sehingga memperbaiki mutu, terutama warna minyak. Hal ini akan mengurangi jumlah absorben yang dibutuhkan pada proses pencucian. Pada umumnya netralisasi minyak menggunakan natrium karbonat dilakukan di bawah suhu 50°C, sehingga seluruh asam lemak bebas yang bereaksi dengan natrium karbonat akan membentuk sabun dan asam karbonat, dengan reaksi sebagai berikut: Pada pemanasan, asam karbonat yang terbentuk akan terurai menjadi gas CO2 dan H2O. gas CO2 yang dibebaskan akan membentuk busa dalam sabun yang terbentuk dan mengapungkan partikel sabun di atas permukaan minyak. Gas tersebut dapat dihilangkan dengan cara mengalirkan uap panas atau atau dengan cara menurunkan tekanan udara di atas permukaan minyak dengan pompa vakum. Cara netralisasi adalah dengan minyak dinetralkan, dipanaskan pada suhu 35-40oC dengan tekanan lebih rendah dari 1 atmosfir. Selanjutnya ditambahkan larutan natrium karbonat, kemudian diaduk selama 10-15 menit dengan kecepatan pengadukan 65-75 rpm. Kemudian kecepatan pengadukan dikurangi 15-20 rpm dan 233 tekanan vakum diperkecil selama 20-30 menit. Dengan cara tersebut, gas CO2 yang terbentuk akan menguap dan asam lemak bebas yang tertinggal dalam minyak kurang lebih sebesar 0,05%. Sabun yang terbentuk dapat diendapkan dengan menambahkan garam, misalnya natrium sulfat atau natrium silikat, atau mencucinya dengan air panas. Setelah sabun dipisahkan dari minyak selanjutnya dilakukan proses pemucatan. Gambar 63. Gambar alat netralisasi dan pemucatan minyak. Minyak dalam sabun yang telah mengendap dapat dipisahkan dengan cara menyaring menggunakan filter press. Asam lemak bebas yang telah membentuk sabun (soap stock) dapat diperoleh kembali jika sabun tersebut direaksikan dengan asam mineral. Keuntungan netralisasi menggunakan natrium karbonat adalah sabun yang terbentuk bersifat pekat dan mudah dipisahkan, serta dapat dipakai langsung untuk pembuatan sabun bermutu baik. 234 Minyak yang dihasilkan mmlebih baik, terutama setelah mengalami proses deodorisasi. Di samping itu trigliserida tidak ikut tersabunkan sehingga rendemen minyak netra yang dihasilkan lebih besar. Kelemahannya adalah karena cara tersebut sukar dilaksanakan dalam praktek, dan di samping itu untuk minyak semi drying oil seperti minyak kedelai, sabun yang terbentuk sukar disaring karena adanya busa yang disebabkan oleh gas CO2. c) Netralisasi minyak dalam bentuk “miscella“ Cara netralisasi ini digunakan pada minyak yang diekstrak dengan menggunakan pelarut menguap (solvent extraction). Hasil ekstraksi merupakan campuran antara pelarut dan minyak disebut miscella. Asam lemak bebas dalam miscella dapat dinetralkan dengan menggunakan kaustik soda atau natrium karbonat. Penambahan bahan kimia tersebut ke dalam miscella yang mengalir dalam ketel ekstraksi, dilakukan pada suhu yang sesuai dengan titik didih pelarut. Sabun yang terbenuk dapat dipisahkan dengan cara menambahkan garam, sedangkan minyak netral dapat dipisahkan dari pelarut dengan cara penguapan. d) Netralisasi dengan Etanol Amin dan Amonia Etanol amin dan ammonia dapat digunakan untuk netralisasi asam lemak bebas. Pada proses ini asam lemak bebas dapat dinetralkan tanpa menyabunkan trigliserida, sedangkan ammonia yang digunakan dapat diperoleh kembali dari soap stock dengan cara penyulingan dalam ruang vakum. Next >