PAULUS
e-ISSN : x-x Chemical Engineering Journal Volume 1 Nomor 1.
Juni 2022 Pengaruh Variasi Volume Pelarut Heksan dan Waktu Ekstraksi Terhadap Lemak Kakao yang Dihasilkan The Effect of Variation in Hexane Solvent Volum and Extraction Time on Cocoa butter produced Regina Resti Oktaviana1.
Lyse Bulo1.
Lydia Melawaty1 Program Studi Teknik Kimia1 Fakultas Teknik1 Universitas Kristen Indonesia Paulus Makassar Email :regina.
restioktaviana@gmail.
Abstrak Biji kakao .
heobroma caca.
merupakan komoditas pertanian Indonesia yang memiliki nilai ekonomis yang Lemak kakao adalah salah satu produk olahan biji kakao yang bermanfaat untuk aromatisasi.
Salah satu metode ekstraksi lemak kakao ialah metode maserasi, yaitu suatu metode pemisahan yang digunakan untuk mengeluarkan satu atau beberapa komponen dari suatu padatan atau cairan dengan bantuan pelarut.
Pada penelitian ini dilakukan proses ekstraksi lemak kakao, dimana dilakukan analisa persen rendemen, bilangan penyabunan dan bilangan asam dari hasil ekstraksi lemak kakao.
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mengetahui pengaruh variabel proses terhadap kandungan lemak Secara khusus meliputi : .
pengaruh volume pelarut terhadap jumlah lemak kakao yang dihasikan, .
mengetahui korelasi waktu ekstraksi terhadap jumlah lemak kakao yang dihasilkan.
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa hasil lemak kakao yang terbentuk berbanding terbalik dengan kenaikan variabel volume pelarut .
,dan berbanding lurus dengan waktu ekstraksi .
Hasil pengamatan menunjukkan bahwa persen rendemen minyak coklat terbesar yaitu 18,12 % dihasilkan dari ekstraksi lemak kakao menggunakan pelarut heksana 200 ml selama 6 jam berwana kuning dan padat serta aromanya pekat.
Kata kunci : ekstraksi, lemak kakao, metode maserasi, dan volume pelarut Abstract Cocoa beans .
heobroma caca.
are Indonesian agricultural commodities that have high economic value.
Cocoa fat is one of cocoa bean processed products that is useful for aromatization.
One method of extraction cocoa fat is the method of maceration, which is a separation method used to remove one or several components of a solid or liquid with the help of a solvent.
In this research, cocoa fat extraction process is done, which is done percentage analysis, saponification number and acid number from cocoa fat extraction result.
The purpose of this study was to determine the effect of process variables on cocoa fat content.
Specifically include: .
the effect of solvent volume on the amount of cocoa fat present, .
to know the correlation of extraction time to the amount of cocoa fat produced.
The results showed that the yield of cocoa fat was inversely proportional to the increase in the solvent volume variable .
, and was directly proportional to the time of extraction .
The results showed that the highest percentage of brown oil of 18.
12% was obtained from cocoa fat extraction using 200 ml hexane solvent for 6 hours yellow and solid and the aroma concentrated.
Keywords: extraction, cocoa fat, maceration method and solvent volume PAULUS e-ISSN : x-x Chemical Engineering Journal Volume 1 Nomor 1.
Juni 2022 Pendahuluan Lemak yang terdapat di alam ini ada dua golongan yaitu lemak nabati dan hewani yang bisa Kakao merupakan salah satu jenis tanaman yang telah menjadi komoditas penting dalam industri Salah satu sumber lemak nabati adalah lemak kakao yang berasal dari biji kakao, yang tersusun Trigliserida terdiri dari tiga senyawajenuh Komponen fungsional dalam biji kako baik komponen organik dan anorganik dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu keadaan tanaman, iklim, daerah tempat tumbuh, tingkat kemasakan buah, perlakuan penanganan budidaya dan proses pengolahan (Hayati, et al, 2011.
Indah 2012.
Meng, et al,2009.
dan Smit .
Lemak kakao memiliki peranan penting, baik dalam industri coklat itu sendiri maupun dibidang industri lainnya.
Salah satu manfaat lemakkakao menyeprotkannya pada coklat bubuk terutama pada coklat instant atau campurannya dengan minuman bubuk lainnya.
Selain itu, lemak coklat juga dapat digunakan sebagai bahan dasar kembang gula coklat, bahan kosmetik seperti make up, lipstick, krim pembersih, krim penghalus kulit, minyak rambut dan juga sebagai obat penyakit reumatik.
Lemak kakao dapat diperoleh melalui metode ekstraksi maupun metode pengepresan.
Adapun metode pengambilan lemak kakao pada penelitian ini ialah metode ekstraksi menggunakan pelarut.
Metode ekstraksi yang digunakan yaitu dengan metode mesarasi dengan cara merendam biji kakao yang telah dihancurkan menggunakan pelarut tanpa pemanasan.
Ekstraksi lemak biji kakao menggunakan pelarut organik seperti heksana.
Pelarut ini bersifat nonpolar, memiliki titik didih yang rendah berkisar antara 50 oC dan 70 oC serta dapat melarutkan dengan cepat dan Berdasarkan uraian diatas maka rumusan masalah dalam penelitian ini adalah:
Bagaimana pengaruh volume pelarut terhadap massa lemak kakao yang dihasilkan.
Berapa waktu optimum menghasilkan massa lemak kakao tertinggi.
Penelitian ini bertujuan untuk:
Mengetahui pengaruh volume pelarut terhadap jumlah lemak kakao yangdihasilkan.
Mengetahui korelasi waktu ekstraksi terhadap jumlah lemak kakao yangdi hasilkan.
Teori Tanaman Kakao Tanaman kakao (Theobroma Cacao L) dari familia sterculiaceae berasal dari hutan-hutan di Amerika Selatan.
Tanaman kakao tumbuh subr di hutan-hutan di daerah rendah dan di bawah pohonpohon yang tinggi.
Pertumbuhan tanaman kakao banyak dipengaruhi oleh kesuburan tanah, kelembaban, suhu dan curah hujan.
Selanjutnya adanya angin, musim kering dan perubahan-perubahn iklim banyak pengaruhnya terhadap berbuahnya tanaman kakao.
Karenanya untuk memperoleh hasil buah yang banyak pohon-pohon pelindungung untuk mengurangi kencangnya angin yang berpengaruh terhadap buah kakao.
Di Indonesia tanaman kakao dapat tumbuh subur dan berbuah baik di daratan-daratan sampai ketinggin sekitar 500-600 m dari permukaan laut.
Tanaman kakao dapat berbuah setelah berumur 4-50 tahun dan hasil tertinggi dicapai pada tanaman berumur 12-15 tahun.
Dalam pengolahan biji Kakao ada beberapa tahapan yang penting dan dapat menentukan mutu produk yang dihasilkan antara lain fermentasi, pencucian dan pengeringan.
Beberapa tahapan ini satu dengan tahapan lainnya saling berhubungan di dalam mencapai hasil akhir.
Mutu biji kakao ditentukan antara lain oleh keasaman dan kadar lemak.
Kesaman yang relatif tinggi dan kadar lemak yang rendah akan menurunkan mutu biji kakao.
Biji kakao yang keasamannya relatif tinggi akan mengakibatkan rasa menjadi sangat asam dan disamping itu dapat menghilangkan aroma.
Lemak Kakao Lemak kakao pada umumnya dinyatakan dalam persen dari berat kering keping biji.
Lemak merupakan komponen cukup mahal dari biji kakao sehingga nilai ini dipakai oleh konsumen sebagai salah satu tolak ukur penentuan harga.
Kandungan lemak dipengaruhi oleh perlakuan pengolahan, jenis bahan tanaman dan faktor musim.
Biji kakao yang berasal dari pembuahan musim hujan umumya mempunyai kadar minyak lebih tinggi.
Sedangkan, karakter fisik biji kakao pasca pengolahan, seperti kadar air, tingkat fermentasi dan kadar kulit, berpengaruh pada randemen lemak biji kakao.
Kadar lemak biji kakao berkisar antara 49- 52 %.
Lemak kakao
merupakan campuran trigliserida, yaitu senyawa
PAULUS
e-ISSN : x-x Chemical Engineering Journal Volume 1 Nomor 1.
Juni 2022 gliserol dan tiga asam lemak.
Lebih dari 70 % dari Trigliserida terdiri dari tiga senyawa yaitu oleodipalmitin, oleodistearin dan oleopalmistearin.
Lemak kakao mengandung juga di-unsaturated trigliserida dalam jumlah yang sangat terbatas.
Komposisi asam lemak kakao sangat berpengaruh pada titik dan tingkat kekerasannya.
Titik leleh minyak coklat yang baik untuk makanan coklat mendekati suhu badan manusia dengan tingkat kekerasan minimum pada suhu kamar.
Keberadaan asam lemak bebas di dalam minyak coklat harus dihindari karena hal itu merupakan salah satu indikator kerusakan mutu.
Asam lemak bebas umumnya muncul jika biji coklat kering disimpan di gudang yang kurang bersih dan lembab.
Kadar asam lemak bebas seharusnya kurang dari 1%.
Biji kakao dianggap sudah mulai mengalami kerusakan pada kadar asam lemak bebas di atas 1,3 %.
Codex Allimentarius menetapkan toleransi kandungan asam lemak bebas di dalam biji kakao dengan batas maksimum 1,75 %.
Tabel 1.
Sifat-sifat Fisika-Kimia Lemak Biji kakao Metode Ekstraksi Ekstraksi merupakan salah satu metode pemisahan suatu zat berdasarkan atas penggunaan pelarutan yang tepat.
Pelarut yang digunakan dapat berupa pelarut organik atau anorganik.
Jika zat organik yang dihasilkan maka pelarut yang digunakan juga zat organik begitu pula sebaliknya untuk anorganik.
Apabila pemilihan pelarut tidak sesuai maka hasil yang diperoleh sedikit atau bahkan tidak diperoleh sama sekali karena pelarutnya tidak Metode ini memanfaatkan perbedaan kelarutan antara minyak dan bahan Ae bahan lain di dalam biji coklat terhadap pelarut.
Sifat selektivitas pelarut yang digunakan menentukan tingkat kemurnian minyak coklat yang diperoleh.
Oleh karena itu, pemilihan jenis pelarut memegang peranan yang sangat penting.
(Eko Sunardiyanto,2.
Faktor-faktor yang mempengaruhi Ekstraksi secara umum adalah :
Jenis Pelarut Ekstraksi pelarut adalah proses pemisahan suatu komponen dari suatu campuran berdasarkan proses distribusi terhadap dua macam pelarut yang tidak saling bercampur.
Ekstraksi pelarut atau disebut juga ekstraksi cair-cair merupakan metode pemisahan yang paling baik dan Pemilihan pelarut atau cairan penyari yang baik harus mempertimbangkan beberapa kreteria yaitu murah dan mudah diperoleh, stabil secara fisik dan kimia, bereaksi netral, tidak mudah menguap tidak mudah terbakar dan mudah Jenis pelarut dapat digolongkan menjadi dua yaitu pelarut polar .
tanol, aseton non-polar .
(Martono,2.
Suhu Ekstraksi Pengaruh suhu terhadap ekstraksi yaitu ekatraksi akan lebih cepat pada suhu tinggi.
Ekstraksi Secara Dingin C Proses Maserasi Maserasi adalah salah satu jenis metode pemanasan atau dikenal dengan istilah ekstraksi dingin, jadi pada metode ini pelarut dan sampel tidak mengalami pemanasan sama sekali (Hamdani,2.
Ekstraksi Secara Panas C Metode Refluks Ekstraksi dengan pelarut pada temperatur tertentu dan jumlah titik didihnya,selama waktu tertentudan jumlah pelarut yang relatif konstan dengan adanya pendingin Ekstraksi refluks digunakan untuk mengekstraksi bahan-bahan yang tahan terhadap pemanasan.
Keunggulan dari metode ini adalah digunakan untuk mengekstraksi sampel-sampel yang mempunyai tekstur kasar dan tahan pemanasan langsung.
Kerugian adalah membutuhkan volume total pelarut yang besar dan sejumlah manipulasi dari C Metode Destilasi Uap Destilasi uap adalah metode yang polar untuk ekstraksi minyak-minyak menguap .
dari sampel tanaman.
Metode destilasi uap air diperuntukan untuk menyari simplisia yang mengandung PAULUS e-ISSN : x-x Chemical Engineering Journal Volume 1 Nomor 1.
Juni 2022 minyak menguap atau mengandung komponen kimia yang mempunyai titik didih yang tinggi.
Ukuran Partikel Pengecilan mempercepat penetrasian pelarut ke dalam bahan yang akan diekstraksi dan mempercepat waktu Sebenarnya semakin kecil ukuran bahan semakin luas pula mermukaan bahan sehingga semakin banyak oleoresin yang dapat diekstrak.
Tetapi ukuran bahan yang terlalu kecil juga menyebabkan banyak minyak yang menguap selama penghancuran.
Waktu Ekstraksi Pengaruh mempengaruhu jumlah ekstrak yang dihasilkan.
Lamanya waktu ekstraksi senyawa semakin bertambah banyak ekstrak yang dihasilkan.
Pelarut N-Heksan Heksan adalah senyawa organik .
yang terbuat dari unsur karbon dan hidrogen.
Heksan adalah isomer bercabang .
-heksa.
Senyawa yang ada dalam bentuk yang memiliki susunan yang berbeda dari atom tapi berat molekul yang sama dikenal sebagai Heksan secara luas digunakan sebagai pelarut non-polar yang murah, relatif aman dan mudah Uji Karakteristik Lemak Kakao Bilangan Asam Bilangan asam menunjukan banyaknya asam lemak bebas dalam lemak dan dinyatakan dengan mg basa per satu gram lemak.
Bilangan asam juga merupakan parameter penting dalam menentukan kualitas lemak.
Bilangan ini menunjukan banyaknya asam lemak bebes yang ada dalam lemak akibat terjadi reaksi hidrolisis pada lemak terutama pada saat pengolahan .
Asam (Poedjiadi,1.
Penentuan bilangan asam menggunakan rumus sebagai berikut :
Dimana :
V = Volume larutan KOH yang dibutuhkan N = Normalitas larutan KOH m = Berat contoh lemak kakao .
Asam lemak adalah asam lemah, apabila larut dalam air molekul asam lemak akan terionisasi sebagian dan melepaskan ion H .
Dalam hal ini pH larutan tergantung pada konstanta keasaman dan drajat ionisasi masing-masng asam lemak.
Rumus pH untuk asam lemah pada umumnya telah dikemukakam oleh Henderson-Hasselbach.
Asam lemak dapat bereaksi dengan basa, membentuk garam (Kurnia, 1.
Angkah Penyabunan Angka penyabuan adalah banyaknya milligram KOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan 1 contoh lemak kakao ( Tamzil Aziz dkk,2009 ).
Angka penyabunan dalam penelitian ini ditentukan dengan proses titrimetri.
Penentuan bilangan penyabunan dapat ditentukan dengan rumus :
Dimana :
b = Volume HCL 0,5 N yang dihabiskan pada titrasi blanko, ml.
c = Volume HCL 0,5 N yang dihabiskan pada titrasi contoh, ml.
N = Normalitas larutan HCL 0,5 N m = Berat contoh lemak kakao Metode Penelitian Alat : Rptavapot, neraca digital, beaker gelas.
Erlenmeyer, gelas ukur, lanu ukur.
Buret, pipet ukur, pipet volume, batang pengaduk dan corong.
Bahan : Biji Kakao yang berasal dari Nusa Tenggara Timur dan Tana Toraja.
Heksan,NaOH.
KOH , indicator Phenophthalean dan aquades.
Prosedur Penelitian Proses Ekstraksi Lemak Kakao Dalam pelaksanaan penelitian ekstraksi lemak kakao beberapa variable proses yang digunakan adalah sebagai berikut :
pada titrasi Volume Pelarut.
Waktu Ekstraksi
PAULUS
e-ISSN : x-x Chemical Engineering Journal Volume 1 Nomor 1.
Juni 2022 Diagram Alir Tahap Penelitian Diagram alir Ekstraksi Penggunaan pelarut heksan pada ekstraksi ini akan memperlihatkan perubahan warna dimana akan dihasilkan larutan minyak yang masih bercampur pelarut berwarna kuning bening.
Setelah dipisahkan dari pelarutnya, maka akan dihasilkan lemak coklat berwarna kuning muda.
Penggunaan heksan pada ekstraksi lemak kakao akan membuat aroma kakao sedikit hilang.
Karakteristik Lemak Kakao Pengaruh volume pelarut dan waktu ekstraksi terhadap % rendemen yang dihasilkan Tabel 2.
Data Hasil Perhitungan Rendemen Lemak Coklat Asal Nusa TenggaraTimur Tahap Pengujian lemak kakao :
Tabel 3.
Data Hasil Perhitungan Rendemen Lemak Kakao Asal TanaToraja :
Hasil Pembuatan Lemak Kakao Biji kakao yang telah di bersihkan lalu di masukkan ke dalam blender kemudian di tambah pelarut heksan kemudian di blender selama 2 menit, sampel yang telah di blender kemudian di masukkan kedalam erlenmeyer lalu didiamkan dengan selang waktu yang digunakan.
Kemudian pisahkan dari ekstraknya, lalu rotavapor hingga pelarut dan lemak terpisah.
Lemak yang di hasilkan lalu dianalisa persen rendemen, bilanganpenyabunan dan bilangan asamnya.
Berdasarkan hasil penelitian pada proses ekstraksi ini diperoleh produkakhir dengan karakteristik sebagai berikut :
Bewarna kuning dan kental Aroma sedikit pekat Gambar 1.
Grafik pengaruh waktu ekstraksi dan volume pelarut terhadap persen rendemen minyak Dari hasil ekstraksi kakao, diperoleh % yang berbeda,sesuai variabelnya terutama berdasarkan perbedaan waktuekstraksi dan volume pelarut.
Rendemen
PAULUS
e-ISSN : x-x Chemical Engineering Journal Volume 1 Nomor 1.
Juni 2022 yang dihasilkan dari proses ekstraksi secara maserasi sebanyak 6,14 Ae 18,12.
Sedangkan berdasarkan literatur, diketahui bahwa biji kakao mengandung 49 Ae 52% lemak kakao ( com ).
Dari gambar 4.
1 dapat dilihat bahwa ekstraksi dengan pelarut heksan dengan volume 200 ml selama 6 jam, yakni sebesar 18,12% lebih banyak dibandingkan volume 300 ml, 400 ml, 500 ml dan waktu 4 jam,5jam, 7 jam.
Hal ini menunjukkan bahwa semakin kecilvolume pelarut dan 6 jam waktu ekstraksi lebih banyak menghasilkan % Sedangkanberdasarkan semakin tinggi volume pelarut semakin banyak lemak kakao yang dihasilkan tetapi ada batas optimum pelarut dalam melarutkan lemak pada biji kakao (TamsilAziz,dkk.
Ini dipengaruhi oleh tingginya volume pelarut yang digunakan pada saat proses ekstraksi dan pada saat pengambilan lemak dan pelarut banyak lemak yang terbuang pada proses pemisahan sehingga hasil % rendemen sangat kecil dibanding hasil dari penelitian-penelitian sebelumnya.
Bilangan Penyabunan dan Bilangan Asam Tabel 4.
Data Hasil Analisa Lemak KakaoAsal Nusa Tenggara Timur :
Gambar 2.
Grafik hubungan antara bilangan penyabunan terhadap volume pelarut.
Dari grafik di atas dapat disimpulkan bahwa semakin tinggi volume pelarut yang digunakan semakin rendah bilangan penyabunan yang dihasilkan karena bilangan penyabunan tergantung pada banyaknya gugus fungsi karbosilat oleh masing-masing volume pelarut.
Bilabilangan penyabunan besar maka lemak memiliki berat molekul yang kecil.
Bilangan penyabunan tertinggi pada volume pelarut 200ml yaitu sebesar 104,9.
Angka penyabunan terendah pada volume pelarut 500 ml yaitu 103,7.
Bila dibandingkan dengan spesifikasi lemak kakao berdasarkan SNI dimana bilangan penyabunan berkisar 188-198.
Bilangan Asam Tabel 5.
Data Hasil Analisa Lemak Kakao Asal Tanah Toraja :
Gambar 3.
Grafik hubungan antara bilangan asam terhadap volume pelarut.
Dari hasil uji karakteristik lemak kakao dihasilkan bilangan asam tertinggi pada volume pelarut 500 ml dengan bilangan asam 2,805 dan bilangan asam terendah pada volume pelarut 200 ml dengan bilangan asam 1,122.
Semakin rendah bilangan asam pada lemak kakao kualitas lemak semakin baik karena jika bilangan asam pada lemak kakao tinggi maka lemak akan mudah Bilangan asam lemak kakao menurut PAULUS e-ISSN : x-x Chemical Engineering Journal Volume 1 Nomor 1.
Juni 2022 Standar Nasional Indonesia (SNI) yaitu 1-4.
Perbandingan % rendemen lemak kakao asal Nusa Tenggara Timur dan Tana Toraja Gambar 4.
Grafik perbandingan antara % rendemen kakao asal Nusa Tenggara Timur dan Tana Toraja Dari gambar 4 dapat kita lihat % rendemen lemak kakao asal Nusa Tenggara Timur lebih tinggi dibandingkan % rendemen lemak kakao asal Tana Toraja ini artinya kandungan lemak kakao pada biji kakao asal Nusa Tenggara Timur lebih banyak.
Persen rendemen yang dihasilkan lebih sedikit dibandingkan dengan % rendemen yang dihasilkan oleh penelitian-penelitian sebelumnya yang mencapai 45 Ae 52 % ini di karenakan proses sampling yang dilakukan menyalahi metode yang Kesimpulan Dari hasil penelitian ini didapatkan beberapa kesimpulan antara lain :
Pada proses ekstraksi lemak kakao, volume pelarut, dan lamanya waktu ekstraksi berpengaruh terhadap % rendemen.
Pada volume 200 ml dan waktu 6 jam didapatkan jumah kakao tertinggi sebanyak 18,12 % dan pada volume 200 ml pada waktu 4 jam didapatkan jumlah kakao terendah yaitu 3,07 %.
Jadi semakin tinggi volume pelarut maka hasil lemak kakao yang dihasilkan semakin Proses ekstraksi secara maserasi yang baik untuk menggunakan pelarut heksan sebanyak 200 ml selama 6 jam dengan jumlah % rendemen sebanyak 18,12.
Hasil ini menyatakan semakin lamanya waktu ekstraksi semakin banyak lemak kakao yang dihasilkan.
Ucapan Terima Kasih Pada kesempatan ini dengan kerendahan hati penulis ingin mengucapkan banyak terima kasih Ibu Lyse Bulo,M.
Si dan Ibu Dr.
Lydia Melawaty.
Si selaku dosen pembimbing.
Ibu Rosalia Sira Sarungallo S.
Ketua Program Studi Teknik Kimia Fakultas Teknik Universitas Kristen Indonesia Paulus Makassar.
Prof.
Dr.
Ir.
Tjodi Harlim yang telah memberikan pengetahuan yang mendasar tentang Teknik Kimia.
Segenap Dosen Program Studi Teknik Kimia UKI Paulus Makassar yang telah memberikan ilmunya kepada penulis.
Kakak-kakak Senior dan Alumni Teknik Kimia atas saran dan bantuannya.
Orang tua, saudara-saudari, atas doa, bimbingan, serta kasih sayang yang selalu tercurah selama ini.
Daftar Pustaka