Model Kinetika Teknologi Deodorisasi Hybrid Enzymatic-Autovaporization (HEA) Dalam Produksi Minyak Sawit Merah Kaya Beta Karoten

  • Fokus Riset: Pertanian dan Pangan

  • Ketua Peneliti: Ir. Jefri Pandu Hidayat, S.T., M.T.
  • Tahun Penelitian: 2025

Deskripsi

Penelitian ini mengembangkan Model Kinetika Teknologi Deodorisasi Hybrid Enzymatic-Autovaporization (HEA) dalam proses pengolahan minyak sawit merah.

Metode Utama

  1. Bahan baku: basis CPO 250 mL.
  2. Variabel proses:
    • Suhu 110–130°C
    • Konsentrasi enzim lipase 0,5–2%
    • Waktu 120–240 menit
    • Asam fosfat 15–30% b/v
  3. Analisis dilakukan terhadap:
    • Asam lemak bebas (FFA)
    • kadar β-karoten
    • Bilangan asam
    • Densitas
    • Uji Karakteristik FTIR
  4. Rancangan Percobaan: Metode Rancangan Acak Lengkap dan Validasi Komdisi Optimal dengan Response Surface Methodology (RSM–BBD)
  5. Validasi: Uji SNI 7709:2019, FTIR, uji penggorengan
  6. Inovasi Utama

Penggabungan dua teknologi yang hasilny minyak lebih bersih, warna tetap merah, nutrisi kadar β karoten tetap terjaga.

  1. Enzymatic Degumming: memecah fosfolipid tanpa merusak karoten.
  2. Autovaporization Low-Temperature Deodorization: menguapkan senyawa volatil dan FFA tanpa pemanasan ekstrem.

Hasil penelitian menunjukkan bahwa variabel optimal adalah suhu pemanasan 80°C dan konsentrasi asam fosfat 2 ml. Hasil kadar FFA 1,917 %, karoten 381.350 ppm, dan bilangan asam 0,38 gr/ml. Suhu pemanasan memengaruhi kadar FFA, yang merupakan faktor penting yang perlu dipertimbangkan. Suhu yang lebih tinggi dapat meningkatkan kadar FFA. Aktivasi lipase secara signifikan memengaruhi kadar FFA dengan mempercepat reaksi yang dikatalisasi enzim lipase. Selain itu, penambahan asam fosfat memengaruhi peningkatan FFA akibat reaksi asam fosfat yang tidak sempurna. Karakteristik fisikokimia minyak kelapa sawit setelah proses HEA tidak mengalami perubahan signifikan, dengan densitas sebelum dan sesudah proses masih berada pada rentang (0,909–0,912) g/l. Gugus molekul tidak berubah karena gugus (C-H) dan (C=O) pada senyawa utama trigliserida membutuhkan banyak energi untuk memutus rantai gugus trigliserida.

 

Berdasarkan Tabel 2 variabel optimal secara numerical dengan menggunakan kondisi operasi di suhu deodorisasi (X) 103.367°C dengan penambahan enzim lipase (Y) sebanyak 0.337 ml.  Adapun alasan diambilnya variabel optimal dengan menggunakan titik puncak yaitu hasil dari proses HEA dengan menggunakan kondisi operasi run-7 masih termasuk kedalam solusi numerical dengan nilai desirability ability yang masih berada pada angka 1.000. Nilai desirability merupakan pendekatan program statistik dalam menyesuaikan target dari suatu variabel yang dikehendaki. Nilai desirability yang semakin mendekati 1.0 menunjukkan bahwa kemampuan program dalam menghasilkan produk yang diinginkan semakin optimal (20,21).

Berdasarkan pertimbangan p-value dan R2 dari fit statistic pada Design Expert-13 direkomendasikan persamaan yang digunakan untuk menghitung kadar FFA adalah persamaan linear. Adapun model variabel yang digunakan adalah sebagai berikut:

Persamaan linear diatas berfungsi untuk memprediksi kandungan FFA dengan menggunakan kondisi operasi dengan rentang suhu pemanasan 60-110°C dam konsentrasi reagen asam fosfat 0,3-0.7 ml/ 100 ml minyak sawit. Pada persamaan linear diatas dapat ditentukan kecocokan hasil response pada running aktual dengan hasil response yang menggunakan persamaan linear tersebut atau teoritis. Sedangkan untuk memprediksi kandungan karoten dapat digunakan persamaan quadratic dan R2.

Persamaan kuadrat diatas berfungsi untuk memprediksi kandungan karoten dengan menggunakan kondisi operasi dengan rentang suhu pemanasan 60-110°C dam konsentrasi reagen asam fosfat 0,3-0.7 ml/ 100 ml minyak sawit. Sedangkan untuk memprediksi kandungan bilangan asam dapat digunakan persamaan quadratic dan R2 dari fit statistic berikut:

 

 

 

Uji Coba Produk dilakukan di Universitas Diponegoro sebagai kampus mitra. Laboratorium yang digunakan berada di Departemen Teknik Kimia, Laboratorium Proses dan Instrumentasi.

 

Riset ini perlu dilanjutkan secara terapan dengan uji organoleptik, uji klinis secara in vivo, lalu mengolahnya menjadi produk siap saji konsumsi, serta peningkatan skala produksi dengan skala pilot plant.

 

Anggota : 

1. Siti Munfarida, S.T., M.T.
2. Yuvita Lira Vesti Arista, S.T.P., M.Si.
3. Prof. Andri Cahyo Kumoro, S.T., M.T., PhD


Manfaat

1. Menurunkan Kadar FFA Secara Efektif
2. Mempertahankan Kandungan Beta Karoten
3. Menghasilkan Proses Pengolahan yang Lebih Ramah Lingkungan
4. Berkontribusi pada SDGs dan Ketahanan Pangan
5. Mendukung Hilirisasi Industri Sawit

AGENDA

12

Mar

Workshop Pembuatan Video Aftermovie KKN ITK
09.00 WITA s/d 12.00 WITA
Zoom Meeting : https://s.itk.ac.id/video_aftermovie

16

Feb

Scholarship Info Session : AUSTRALIA AWARDS
10.00 - 12.00 WITA
Zoom Cloud Meeting (https://s.itk.ac.id/zoom_aas)

11

Feb

Diseminasi Inovasi Edisi #1
13.30 WITA - Selesai
Via zoom meeting dan Youtube Institut Teknologi Kalimantan
Lihat Selengkapnya