Upload
others
View
2
Download
0
Embed Size (px)
Citation preview
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
i
LAPORAN TUGAS AKHIR
EXPELLER PRESSING EXTRACTOR
DENGAN TIPE SIRKULASI PELARUT
Disusun Oleh:
DIAN HAPSARI I 8307056
HERI BUDI SETIYAWAN I 8307062
PUJI HANDAYANI I 8307081
RUSMELANI I 8307084
PROGRAM STUDI DIII TEKNIK KIMIA
JURUSAN TEKNIK KIMIA
FAKULTAS TEKNIK
UNIVERSITAS SEBELAS MARET
SURAKARTA
2010
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ii
ABSTRACT DIAN HAPSARI, HERI BUDI SETIYAWAN, PUJI HANDAYANI, RUSMELANI, 2010. FINAL PROJECT REPORT “EXPELLER PRESSING EXTRACTOR WITH SOLVENT SIRCULATION TYPE”. CHEMICAL ENGINEERING DIPLOMA III PROGRAM, FACULTY OF ENGINEERING, SEBELAS MARET UNIVERSITY Most of the ginger products are exported to other countries in the form of fresh ginger, processed ginger (dry or pickle), attire oil or oleoresin. Oleoresin is very useful in food and drinks industry. It is used as a flavor in foods and drinks. Oleoresin can be found by mechanic pressing and extraction. The objective of this final project is to make an extractor by using expeller pressing system. It is done to get oleoresin in the red ginger. The specal quality of this system is extraction can be processed in confornity with the size reduction of materials. Extractor by using expeller pressing system consists of a chain of components; they are screw conveyor to take the material by pushing and reduction the raw material size, pully and v-belt component to continue the energy, electric motor to move the pully and v-belt, and reducer to reduce the rolling fastness of the motor system.
In this extraction method, the ginger and the etanol are entered together in the same tin on the screw by hopper. The screw is rolling in 75 rpm to destroy the raw material, mix ginger and etanol and also pressing the raw material. Next, the raw material and the ginger extract are kept in the separate vessel to separate the raw material from the extract. Then the extract flow into the heating vessel. It is heated with the electric stove to evaporate and condensed the etanol. The expeller pressing extractor is operated in 30°C with 1 atm pressure. Based on the experiment result we could know that capacity of expeller pressing extractor was 50 grams/ minute. The raw material used in this experiment was red ginger and etanol. Oleoresin that produced in this process is comparable with the value of etanol. As a result, as much as the etanol used, as many as oleoresin can be produced in the process. The biggest rendement can be reach in the extraction process by using 2 liter etanol,it is 5, 32%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iii
KATA PENGANTAR
Puji syukur Penulis panjatkan kehadirat Tuhan Yang Maha Esa atas berkat,
rahmat serta karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan Laporan Tugas
Akhir ini pada bulan Agustus 2010.
Laporan ini diajukan untuk memenuhi salah satu syarat untuk menyelesaikan
studi program Diploma III Jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas Maret
Surakarta.
Tujuan dari penyusunan Laporan Tugas Akhir ini adalah untuk mengevaluasi
pemahaman materi yang diperoleh selama kuliah dan menerapkannya di lapangan.
Pada kesempatan ini Penulis mengucapkan terima kasih kepada:
1. Ir. Arif Jumari selaku Ketua Jurusan Teknik Kimia Universitas Sebelas
Maret Surakarta.
2. Ibu Dwi Ardiana, S.T., M.T., selaku Ketua Program Studi Diploma III
Jurusan teknik Kimia Universitas Sebelas Maret Surakarta.
3. Bapak YC. Danarto, S.T., M.T., selaku Dosen Pembimbing yang telah
membantu dalam penyusunan Laporan Tugas Akhir ini.
4. Bapak dan Ibu tercinta yang selalu memberikan dukungan dan dorongan.
5. Teman-teman yang telah membantu dalam penyusunan Laporan Tugas
Akhir.
6. Semua pihak yang telah membantu dan tidak dapat disebutkan satu persatu.
Penulis menyadari masih ada kekurangan dalam penyusunan laporan ini,
sehingga Penulis sangat terbuka atas segala kritik dan saran dari berbagai pihak.
Demikian laporan ini dibuat, semoga dapat memberikan manfaat bagi banyak
pihak.
Surakarta, Agustus 2010
Penulis
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
iv
DAFTAR ISI
Halaman Judul ............................................................................................... i
Halaman Pengesahan ..................................................................................... ii
Kata Pengantar .............................................................................................. iii
Daftar Isi ....................................................................................................... iv
Daftar Tabel.................................................................................................... v
Daftar Gambar ............................................................................................... vi
Intisari ............................................................................................................ vii
BAB I PENDAHULUAN
A. Latar Belakang............................................................................... 1
B. Peumusan Masalah.......................................................................... 2
C. Tujuan............................................................................................. 2
D. Manfaat........................................................................................... 2
BAB II LANDASAN TEORI
A. Tinjauan Pustaka............................................................................. 3
B. Kerangka Pemikiran........................................................................ 12
BAB III METODOLOGI
A. Alat dan Bahan................................................................................ 14
B. Lokasi Pembuatan Alat................................................................... 14
C. Spesifikasi Alat............................................................................... 15
D. Langkah Kerja................................................................................. 16
E. Gambar Desain Expeller Pressing Ekstraktor................................ 18
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Percobaan.............................................................................. 21
B. Pembahasan.................................................................................... 21
BAB V PENUTUP
A. Kesimpulan..................................................................................... 24
B. Saran.......
....................................................................................... 24
Daftar Pustaka ............................................................................................... 25
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
v
Lampiran
DAFTAR TABEL
Tabel 2.1 Standar Mutu Oleoresin Jahe Menurut EOA.................................. 11
Table 4.1 Data Percobaan Ekstraksi Oleoresin Jahe Dengan Perendaman..... 21
Tabel 4.2 Data Percobaan Ekstraksi Oleoresin Jahe Tanpa Perendaman....... 21
Tabel 5.1 Data Hasil Percobaan Dengan 500 gram Jahe Merah...................... 21
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vi
DAFTAR GAMBAR
Gambar 2.1 Transmisi Belt............................................................................. 6
Gambar 2.2 Pully............................................................................................. 7
Gambar 2.3 Counter Bolt................................................................................ 7
Gambar 2.4 Reducer....................................................................................... 8
Gambar 2.5 Bearing........................................................................................ 8
Gambar 2.6 Motor Listrik............................................................................... 9
Gambar 3.1 Desain Rangkaian Alat Expeller Pressing Ekstraktor................ 18
Gambar 3.2 Screw........................................................................................... 19
Gambar 3.3 Tangki Pemisah........................................................................... 19
Gambar 3.4 Angsang...................................................................................... 19
Gambar 3.5 Tangki Pemanas.......................................................................... 20
Gambar 3.6 Tangki Kondenser....................................................................... 20
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
vii
BAB I
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Jahe merupakan salah satu komoditas ekspor rempah-rempah Indonesia,
disamping itu juga menjadi bahan baku obat tradisional maupun fitofarmaka, yang
memberikan peranan cukup berarti dalam penyerapan tenaga kerja dan penerimaan
devisa negara. Sebagai komoditas ekspor jahe dikemas berupa jahe segar, asinan
(jahe putih besar), jahe kering (jahe putih besar, kecil dan jahe merah), maupun
minyak atsiri dari jahe putih kecil (jahe emprit) dan jahe merah. Sebagian besar
produk jahe dieskpor keluar negeri dalam bentuk jahe segar, jahe proses (kering atau
pikel), minyak atsiri atau oleoresin.
Oleoresin merupakan campuran resin dan minyak atsiri yang dapat diekstrak
dengan pelarut organik dari berbagai jenis rempah, baik yang berasal dari buah, biji,
daun, kulit maupun rimpang, misalnya jahe,kayu manis, lada, cabe, kapulaga, kunyit,
pala dan vanili.Penggunaan oleoresin siap pakai mempunyai beberapa keuntungan
dibandingkan penggunaan rempah-rempah secara tradisional, terutama untuk
penggunaan dalam skala industri, keuntungan tersebut antara lain:
1) Bahan dapat distandarisasi dengan tepat, terutama flavour dan warnanya sehingga
kualitas produk akhir dapat dikontrol.
2) Bahan lebih homogen dan lebih mudah ditangani.
3) Bahan bebas enzim lipase, bakteri, kotoran atau bahan asing.
4) Bahan mudah didispersikan secara merata ke dalam bahan pangan.
Pelarut organik yang biasa digunakan untuk ekstraksi misalnya etilen diklhorida,
aseton, etanol, metanol, heksan, eter dan isopropyl alkohol. Pemilihan pelarut yang
tepat sangat berpengaruh terhadap kualitas dan kuantitas oleoresin yang diperoleh.
Oleoresin dapat dihasilkandengan ekstraksi pelarut dan dengan menggunakan
metode perkolasi. Caraperkolasi pada prinsipnya adalah dengan menambahkan
pelarut padabahan yang akan diekstrak dengan perbandingan tertentu kemudian
diadukdengan magnetic stirrer atau mixer. Kelemahan menggunakan metode
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
viii
perkolasi adalah ukuran bahan harus diperkecil terlebih dahulu sebelum proses.
Untuk itu dirancanglah ekstraktor dengan sistem expeller pressing. Kelebihan
ekstraktor dengan sistem ini adalah ekstraksi dapat berlangsung bersamaan dengan
proses pengecilan ukuran.
B. PERUMUSAN MASALAH
Berdasarkan latar belakang yang telah didapatkan diatas,maka timbul masalah
sebagai berikut :
1. Bagaimana perancangan dan dimensi ekstraktor untuk mengambil oleoresin dari
jahe.
2. Bagaimana menentukan rendemen oleoresin dari jahe menggunakan ekstraktor
tersebut.
C. TUJUAN
1. Merancang ekstraktor yang dapat digunakan untuk mengekstraksi oleoresin yang
terkandung pada jahe.
2. Menentukan rendemen oleoresin jahe yang dibuat menggunakan ekstraktor
tersebut.
D. MANFAAT
Bagi mahasiswa :
1. Mahasiswa mampu membuat ekstraktor oleoresin secara efektif.
2. Mahasiswa mampu melakukan ekstraksi terhadap jahe.
3. Dapat menerapkan ilmu teknik kimia yang telah diperoleh.
Bagi masyarakat :
1. Memberikan gambaran tentang ekstraktor oleoresin secara efektif.
2. Dapat dimanfaatkan untuk industri rumah tangga.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
ix
BAB II
LANDASAN TEORI
A. TINJAUAN PUSTAKA
· Ekstraksi
Ekstraksi adalah suatu cara untuk mendapatkan minak atau lemak dari bahan
yang diduga mengandung minyak atau lemak. Adapun cara ekstraksi ini bermacam-
macam, yaitu:
1. Rendering
Rendering merupakan suatu cara ekstraksi minyak atau lemak dari bahan
yang diduga mengandung minyak atau lemak dengan kadar air yang tinggi. Pada
semua cararendering, penggunaan panas adalah suatu hal yang spesifik yang
bertujuan untuk mengumpulkan protein pada dinding sel bahan dan untuk memecah
dinding sel tersebut sehingga mudah ditembus oleh minyak atau lemak yang
terkandung didalamnya.
Menurut pengerjaannya rendering dibagi dalam dua cara, yaitu:
a. Wet rendering
Wet rendering adalah proses rendering dengan penambahan sejumlah air
selama berlangsungnya proses tersebut. Cara ini dikerjakan pada ketel yang terbuka
atau tertutup dengan menggunakan temperatur yang tinggi serta tekanan 40-60
pound tekanan uap (40-60 psi). Penggunaan temperatur rendah dalam proses wet
rendering dilakukan jika diinginkan flavor netral dari minyak atau lemak.
b. Dry rendering
Dry rendering adalah cara rendering tanpa penambahan air selama proses
berlangsung. Dry rendering dilakukan dalam ketel terbuka dan dilengkapi dengan
steam jacket dan serta alat pengaduk (agitator).
2. Pengepresan Mekanik (Mechanical Expression)
Pengepresan mekanis merupakan suatu cara ekstraksi 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 %). Pada
pengepresan mekanik ini diperlukan perlakuan pendahuluan sebelum minyak atau
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
x
lemak dipisahkan dari bijinya.Perlakuan pendahuluan tersebut mencakup pembuatan
serpih, perajangan dan penggilingan serta pemasakan.
Dua cara yang umum dalam pengepresan mekanik yaitu:
a. Pengepresan hidraulik (hydraulic pressing)
Pada cara hydraulic pressing bahan dipress dengan tekanan sekitar 2000
pound/inch2 (140,6 kg/cm2 = 136 atm). Banyaknya minyak atau lemak yang dapat
diekstraksi tergantung dari lamanya pengepresan, tekanan yang dipergunakan serta
kandungan minyak dalam bahan asal.Sedangkan banyaknya minyak yang tersisa
pada bungkil bervariasi sekitar 4-6 % tergantung dari lamanya bungkil dibawah
tekanan hidroulik.
b. Pengepresan berulir (expeller pressing)
Expeller pressing adalah sebuah metode atau cara memisahkan bahan-bahan
kimia dimana ekstrak secara mekanik dipisahkan dari bahan dasar dalam suatu
proses dibawah tekanan tinggi.
Cara expeller pressing memerlukan perlakuan pendahuluan yang terdiri dari
proses pemasakan atau tempering. Akan tetapi pada alat yang kami buat tidak
memerlukan pemasakan atau pemanasan pada bahan yang akan diumpankan.
Keunggulan dari alat yang kami buat dengan sistem expeller pressing adalah:
- Ekstrak yang dihasilkan tidak mengalami perubahan persenyawaan.
- Dapat digunakan untuk mengekstrak bahan yang bersifat keras.
- Bentuk alat sederhana.
- Dapat mengolah berbagai tipe buah atau kulit dari tumbuh-tumbuhan.
3. Ekstraksi dengan pelarut (Solvent extraction)
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 kasar yang
dihasilkan cenderung menyerupai hasil dengan cara expeller pressing, karena
sebagian fraksi bukan minyak akan ikut terekstraksi. Pelarut minyak atau lemak yang
bisa dipergunakan dalam proses ekstraksi dengan pelarut menguap adalah petroleum
eter, gasoline karbon disulfide, karbon tetra klorida, benzene dan n-heksan. Perlu
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xi
diperhatikan bahwa jumlah pelarut menguap atau hilang tidak boleh lebih dari 5%.
Bila lebih, seluaruh sistem solvent extraction perlu diteliti lagi (Ketaren,2004).
Suatu ekstraksi biasanya melibatkan tahap-tahap berikut :
a. Mencampur bahan ekstraksi dengan pelarut dan membiarkannya saling berkontak,
dalam hal ini terjadi perpindahan massa dengan cara difusi pada bidang antar
muka bahan ekstraksi dan pelarut.
b. Pemisahan larutan ekstrak dari rafinat (bahan ekstraksi setelah diambil ekstrak)
kebanyakan dengan cara penjernihan atau filtrasi.
c. Mengisolasi ekstrak dari larutan ekstrak dan mendapatkan kembali pelarut,
umumnya dilakukan dengan menguapkan pelarut. Dalam hal-hal tertentu, larutan
ekstrak dapat diolah lebih lanjut atau diolah setelah dipekatkan.
Adapun syarat pemilihan pelarut, antara lain :
a. Pelarut hanya boleh melarutkan ekstrak yang diinginkan, bukan komponen-
komponen lain dari bahan ekstraksi.
b. Pelarut sedapat mungkin memiliki kemampuan melarutkan ekstrak yang besar
(kebutuhan pelarut lebih sedikit).
c. Pada ekstraksi cair-cair pelarut tidak boleh larut dalam bahan ekstraksi.
d. Sedapat mungkin terdapat perbedaan kerapatan yang besar antara pelarut dan
bahan ekstraksi.
e. Pelarut tidak boleh menyebabkan perubahan secara kimia pada komponen-
komponen bahan ekstraksi.
f. Pelarut dan ekstrak harus mempunyai selisih titik didih yang besar.
Karena hampir tidak ada pelarut yang memenuhi semua syarat diatas, maka
untuk setiap proses ekstraksi harus dicari pelarut yang sesuai. Beberapa pelarut yang
terpenting adalah : air, asam-asam organik dan anorganik, hidrokarbon jenuh, toluen,
karbon disulfit, eter, aseton, hidrokarbon yang mengandung khlor, isopropanol dan
etanol (Bernasconi, 1995).
· Expeller Pressing
Expeller Pressing adalah suatu alat ekstraksi secara mekanik. Alat ini terdiri
dari screw (pita ulir) yang disusun dengan perbedaan diameter pada porosnya.
Mekanisme kerja dari alat ini yaitu motor penggerak dihubungkan dengan reducer
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xii
untuk menurunkan kecepatan motor penggerak, kemudian dihubungkan dengan v-
belt yang akan meneruskan daya ke poros sehingga screw dapat berputar.
a. Transmisi
Transmisi adalah pemindahan daya dari mesin sebagai sumber daya diteruskan
kepada mesin penambah sumber daya yang disesuaikan dengan kebutuhan yang kita
perlukan.
Keuntungan dari sistem transmisi sabuk antara lain:
· Pemindahan tenaga berlangsung secara elastis
· Tidak berisik
· Dipandang dari segi konstruksi dan pembuatan lebih mudah dan murah
Kerugian dari sistem transmisi anara lain:
· Slip mengakibatkan rasio angka putar tidak konstan
· Diukur dari besarnya tenaga yang ditransmisikan memerlukan dimensi atau
ukuran yang lebih besar daripada sistem roda gigi atau rantai
Dalam perancangan ini menggunakan jenis transmisi sabuk dan dipakai pully
yang berputar dengan arah yang sama pada poros dimana pully yang terpasang
mempunyai garis sumbu yang sejajar dan horisontal tetapi dapat juga dipakai poros-
poros vertikal maupun miring.
Untuk sabuk dipilih bahan dari karet karena tahan terhadap pengaruh kimiawi.
Dengan jalan divulkanisir, karet sintesis sebagai lapisan luar (lapisan penutup) maka
diperoleh sabuk yang tahan oli maupun bensin, tahan tanpa turunnya kekuatan tarik
maupun ke-elastisannya. Untuk mengurangi slip yang mengakibatkan rasio angka
putar tidak konstan maka digunakan 2 buah sabuk dengan tipe B dengan rasio 1:1
(Sularso,2002).
Gambar 2.1 Transmisi Belt
b. Pully
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiii
Pully adalah salah satu komponen pendukung bagian mesin yang berputar atau
sebagai transmisi daya, berpenampang bulat dimana terpasang elemen-elemen mesin
seperti roda gigi. Pully harus bisa menerima beban tarik dan puntiran (Khurmi and
Gupta,2002).
Gambar 2.2 Pully
c. Counter bolt (Pasak)
Pasak adalah suatu elemen mesin yang dipakai untuk menetapkan bagian
mesin seperti roda gigi, sporket, pully coupling dan lain sebagainya. Dalam
perencanaan, pasak yang digunakan yaitu pasak benam karena mesin ini
menggunakan pully dan juga dapat meneruskan momen yang besar, selain itu
pengambilan pasak lebih mudah. Dengan adanya pasak maka daya dapat
ditransmisikan dari poros ke elemen mesin tersebut atau sebaliknya, tidak terjadi
gerakan relatif antara poros dan elemen mesin tersebut (Sularso,2002).
Gambar 2.3 Counter Bolt
d. Reducer
Reducer adalah suatu alat yang digunakan untuk mengubah putaran tinggi
menjadi putaran yang lebih rendah melalui rangkaian gigi reduksi
(www.wikipedia.org/wiki/gearbox).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xiv
Gambar 2.4 Reducer
e. Bantalan (Bearing)
Bantalan adalah elemen mesin yang menumpu pada poros beban sehingga
putaran atau gerak bolak-baliknya dapat berlangsung secara halus, aman dan tahan
lama. Bantalan jenis gelinding, dimana pada bantalan ini terjadi gesekan gelinding
antar bagian yang berputar dengan yang diam. Melalui elemen gelinding seperti bola
atau peluru dan rol jarum, pada perancangan ini bantalan yang digunakan adalah
bantalan bola. Karena bantalan lebih kuat menerima beban aksial dan biasanya
bantalan mudah didapat.
Gambar 2.5 Bearing
f. Motor Listrik
Motor listrik adalah suatu mesin yang berfungsi untuk mengubah tenaga listrik
menjadi tenaga gerak atau mekanik, dimana tenaga gerak itu berupa putaran daripada
rotor. Berdasarkan arusnya, motor listrik ada 2 jenis yaitu motor arus bolak-balik dan
motor arus searah (Sularso,2002).
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xv
Gambar 2.6 Motor Listrik
· Oleoresin
Oleoresin berasal dari kata oleo yang berarti minyak dan resin yang berarti
gum (kamus besar bahasa Indonesia). Oleoresin didefinisikan sebagai campuran
minyak dan resin atau gum yang diperoleh dari hasil ekstraksi, pemekatan dan
standarisasi minyak atsiri (Hidayat,2009).
Oleoresin adalah suatu senyawa yang menyatakan rasa sesungguhnya atau
suatu senyawa yang mengandung komponen yang lengkap dari suatu tanaman.
Oleoresin mengandung minyak atsiri dan resin serta komponen-komponen lainnya
dengan rasa dan bau sesuai sumbernya seperti: cabe, merica, vanili, jahe, dan lain-
lain. Oleoresin umumnya digunakan dalam industri kembang gula, es krim dan
industri bahan makanan lainnya, industri farmasi dan industri kosmetik.
Oleoresin dapat berbentuk cairan pekat, semipadat dan pasta. Karakteristik
sifat organoleptik oleoresin ditentukan oleh komposisi minyak atsiri yang terdapat di
dalamnya. Oleoresin yang baru diekstrak biasanya berbentuk cairan pekat namun
setelah dibiarkan beberapa hari oleoresin tersebut berubah bentuk menjadi pasta
bahkan dapat berbentuk padat. Hal ini disebabkan oleh reaksi resinifikasi
(polimerisasi). Reaksi resinifikasi dapat dihambat dengan menambahkan propilen
glikol atau gliserin pada produk akhir.
Kualitas oleoresin ditentukan oleh adanya senyawa pemberi cita rasa dan
aroma serta intensitas. Intensitas cita rasa oleoresin 5-40 kali lebih kuat daripada
bahan aslinya, derajat konsentrasi oleoresin dipengaruhi oleh persentase senyawa
yang dapat diekstrak. Oleoresin stabil jika disimpan pada temperatur kamar.
Oleoresin mempunyai kandungan air yang rendah sehingga dapat meminimalkan
pertumbuhan mikroba.Rendemen oleoresinberkisar antara 15,82 - 20,1%.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvi
Beberapa keuntungan lain penggunaan oleoresin antara lain yaitu :
1. Flavor dan warna yang diperoleh lebih seragam.
2. Bahan dapat distandarisasi dengan tepat, terutama berkaitan dengan rasa, aroma
dan warna.
3. Bersih dan bebas dari kontaminasi mikroba serangga dan kontaminan lainnya.
4. Bebas enzim dan mengandung antioksidan alami.
5. Kadar air sangat rendah.
6. Mempunyai massa simpan yang lama dalam kondisi penyimpanan normal.
7. Bahan mudah dicampur merata ke dalam bahan makanan dan minuman.
8. Menghemat ruang penyimpanan dibandingkan dengan menyimpan rempah
rempah segar.
Selain memiliki banyak keuntungan, oleoresin juga mempunyai beberapa kelemahan
yaitu:
1. Wujudnya sangat kental dan kadang-kadang lengket sehingga sulit untuk
ditimbang dengan tepat serta mudah lengket pada wadahnya
2. Rasa dan aroma dari oleoresin dipengaruhi oleh asal dan kualitas bahan bakunya
3. Masih terdapat sejumlah tanin didalamnya
4. Jika tidak dilakukan pengontrolan yang baik pada proses ekstraksinya, maka
kemungkinan terkandungnya pelarut dalam jumlah yang melebihi batas dapat
terjadi.
Dalam dunia perdagangan kualitas oleoresin telah diatur oleh The Essential Oil
Association of America (EOA). Standar mutu oleoresin jahe menurut EOA dapat
dijelaskan sebagai berikut :
Tabel 2.1 Standar Mutu Oleoresin Jahe menurut EOA
No Karakteristik Range
1. Indeks Bias, pada 25°C 1,472 -1,4765
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xvii
2. SpesifikGrafity pada 25°C 0,9286 – 1,086
(Rezvani,2008)
2.1.4 Jahe
Tanaman Jahe dibedakan menjadi 3 jenis berdasarkan ukuran, bentuk dan
warna rimpangnya. Umumnya dikenal 3 varietas jahe, yaitu: jahe putih besar, jahe
putih kecil, jahe merah.
1. Jahe Putih Besar (Jahe Gajah atau Jahe Badak)
Jahe putih besar (Z. officinale var. officinarum) mempunyai rimpang besar
berbuku, berwarna putih kekuningan dengan diameter 48,47-8,50 cm, aroma kurang
tajam, tinggi dan panjang rimpang 6,20-11,30 cm dan 15,83-2,75 cm, warna daun
hijau muda, batang hijau muda dengan kadar minyak atsiri didalam rimpang 0,82-
2,8%. Rimpangnya lebih besar dan gemuk, ruas rimpangnya lebih menggembung
dari kedua varietas lainnya. Jenis jahe ini bisa dikonsumsi baik saat berumur muda
maupun berumur tua, baik sebagai jahe segar maupun jahe olahan.
2. Jahe Putih Kecil (Jahe Sunti atau Jahe Emprit)
Jahe putih kecil (Z.officinale var. amarum) mempunyai rimpang kecil berlapis-
lapis, aroma tajam, berwarna putih kekuningan dengan diameter 3,27-4,05 cm, tinggi
dan panjang rimpang 6,38-11,10 cm dan 6,13-31,70 cm, warna daun hijau muda,
batang hijau muda dengan kadar minyak atsiri 1,50-3,50%. Ruasnya kecil, agak rata
dan sedikit menggembung.Jahe ini dipanen setelah berumur tua.Kandungan minyak
atsirinya lebih besar dari pada jahe gajah, sehingga rasanya lebih pedas. Disamping
seratnya tinggi, jahe ini cocok untuk ramuan obat-obatan atau untuk diekstrak
oleoresin dan minyak atsirinya.
3. Jahe merah
Jahe merah (Z. officanale var. rubrum) mempunyai rimpang kecil berlapis,
aroma sangat tajam, berwarna jingga muda sampai merah dengan diameter 4,20-4,26
cm, tinggi dan panjang rimpang 5,26-10,40 cm dan 12,33-12,60 cm, warna daun
hijau muda, batang hijau kemerahandengan kadar minyak atsiri 2,58-3,90%.
Rimpangnya berwarna merah dan ukurannya lebih kecil dari pada jahe putih kecil.
Sama seperti jahe kecil, jahe merah selalu dipanen setelah tua dan juga memiliki
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xviii
kandungan minyak atsiri yang sama dengan jahe kecil, sehingga cocok untuk ramuan
obat-obatan (Rezvani, 2008).
B. KERANGKA PEMIKIRAN
· Proses Pembuatan Expeller Pressing Ekstraktor
Bahan yang akan diambil ekstraknya adalah jahe dengan pelarut etanol.Metode
ekstraksi yang dipakai adalah pengepresan jahe yang dicampur pelarut dengan
expeller pressing ekstraktor.
Mempertimbangkan hal di atas maka alat yang digunakan adalah ekstraktor
dengan screw berulir untuk tempat ekstraksi dengan carapengepresan terhadap bahan
yang dicampur pelarut untuk diperoleh ekstrak jahe. Kemudian ekstrak jahe yang
telah diperoleh dialirkan ke tangki yang terdapat angsangan untuk memisahkan
larutan ekstrak dengan ampas jahe. Selanjutnya larutan ekstrak yang sudah terpisah
dari ampasnya mengalirkan ke tangki berikutnya untuk memisahkan pelarut dan
oleoresin dengan cara pemanasan agar pelarut menguap. Dibagian tengah tangki
terdapat alat pengukur suhu agar dapat mengontrol suhu sesuai yang dikehendaki.
Pelarut kemudian dikondensasikan agar dapat digunakan kembali untuk proses
ekstraksi berikutnya.
Bahan stainlees steel dipilih karena bahan tersebut tahan panas, tidak mudah
berkarat dan kuat. Sehingga oleoresin yang diperoleh kualitasnya tinggi.
· Proses Pengerjaan
Studi literatur / pustaka tentang Expeller Pressing Ekstraktor
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xix
Menentukan bahan dan model screw
Membuat tangki pemisah dan tangki pemanas
Membuat laporan
Menguji kerja Expeller Pressing Ekstraktor
Merangkai alat
Membuat Expeller Pressing
Menentukan kecepatan putar screw dan daya motor
Menentukan kapasitas tangki pemisah dan tangki pemanas
Membuat kondenser
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xx
BAB III
METODOLOGI
A. ALAT DAN BAHAN
1. Alat yang digunakan :
1. Las listrik 8. Bor besi
2. Kunci pas/ring 9. Tang
3. Kunci L 10. Palu
4. Obeng 11. Lem gasket
5. Meteran 12. Rol pipa
6. Gergaji besi 13. Mesin bubut
7. Alat potong plat
2. Bahan pembuatan ekstraktor:
1. Besi 10. Kaca
2. Plat Stainless steel 11. Pipa tembaga
3. Plat alumunium 12. Pully
4. Drum 13. Karet
5. Motor 14. Mur dan baut
6. Kompor listrik 15. Kran
7. Reducer 16. Pompa
8. Baja ST 40
9. Termometer
3. Bahan percobaan:
1. Jahe
2. Etanol
3. Aquadest
B. LOKASI PEMBUATAN
Karena keterbatasan tenaga dan peralatan yang dimiliki oleh mahasiswa maka
pembuatan Expeller Pressing Ekstraktor ini dikerjakan oleh Bengkel E-win dan
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxi
Widjaya. Pengujian alat dilakukan di Laboratorium Operasi Teknik Kimia
Universitas Sebelas Maret.
C. SPESIFIKASI ALAT
1. Screw
- Bahan : Baja ST 40
- Pelapis : Krom
- Kapasitas : 47,78 L/jam
- Panjang : 70 cm
- Diameter poros kecil : 1,2 inch
- Diameter poros besar : 1,73 inch
- Fungsi : Memberi tekanan pada bahan dan mendorong bahan
keluar
2. Motor listrik
- Type : single phase
- Kekuatan : ¾ HP
- Fungsi : Penggerak screw
3. Reducer
- Ratio reduction : 1:40
- Type : 30
- Merk : Sam
- Fungsi : Menurunkan kecepatan putaran motor penggerak
4. Tangki pemisah
- Type : Silinder vertical
- Bahan : Alumunium
- Tebal : 0,5 mm
- Diameter : 19 cm
- Tinggi : 24 cm
- Fungsi : Memisahkan larutan ekstrak dari ampas jahe
5. Tangki pemanas
- Type : Silinder vertikal
- Bahan : Stainless steel
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxii
- Tebal : 0,3 mm
- Diameter : 19 cm
- Tinggi : 30 cm
- Fungsi : Memanaskan larutan ekstrak
6. Tangki pendingin
- Type : Silinder vertikal
- Bahan : Drum
- Diameter : 35 cm
- Tinggi : 42 cm
- Tebal : 0,5 cm
- Fungsi : Tempat fluida dingin
7. Pipa kondenser
- Bentuk : Spiral
- Bahan : Tembaga
- Diameter : 1,27 cm
- Panjang : 400 cm
- Fungsi : Mengkondensasikan uap etanol
8. Tamgki penampung kondensat
- Type : Silinder vertikal
- Bahan : Plastik
- Diameter : 25 cm
- Tinggi : 25 cm
- Fungsi : Menampung hasil kondensasi uap etanol
D. LANGKAH KERJA
· Langkah kerja pembuatan alat
· Pembuatan Barrel
a. Memotong pipa Stainless steel sepanjang 70 cm
b. Mengelas pipa dengan Bearing
c. Memasukkan screw ke dalam cassing pipe
d. Memasang bantalan pada kedua ujung cassing pipe
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxiii
· Pembuatan Hopper
a. Memotong plat Stainless steelberbentuk trapesium sebanyak 4 buah
b. Mengelas plat yang telah dipotong tadi pada casing
· Pemasangan motor dan reducer
a. Memasang motor dan reducer pada dudukannya
b. Memasang V-belt pada pully motor dan reducer
· Pembuatan tangki pemisah
a. Memotong lembaran aluminium dengan ukuran panjang 60cm dan lebar
24cm.
b. Menyambungkan ujung-ujung plat aluminium dengan bentuk tabung
silinder berdiameter 19 cm dan tinggi 24 cm.
c. Memasang angsang ke dalam tangki pemisah.
· Pembuatan tangki pemanas
a. Memotong lembaran stainless steel dengan ukuran panjang 60cm dan lebar
24cm.
b. Menyambungkan ujung-ujung plat stainless steel dengan bentuk tabung
silinder berdiameter 19 cm dan tinggi 30 cm.
· Pembuatan tangki kondenser
a. Melubangi drum yang berdiameter 35cm dan tinggi 42cm pada bagian
bawah untuk sirkulasi pendingin.
b. Memasang pipa spiral dari tembaga dengan ukuran ½ inchi pada drum
tersebut.
· Langkah kerja proses
Suhu operasi : 80oC
Tekanan operasi : 1 atm
a. Menyiapkan semua rangkaian alat Expeller Pressing Ekstraktor, bahan baku
berupa jahe dan pelarut etanol.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxiv
b. Menghidupkan screw lalu memasukkan bahan dan pelarut kedalam srcew
tersebut.
c. Screw akan berputar dengan kecepatan 75 rpm, menghancurkan umpan dan
mencampur jahe dengan etanol serta mengepres bahan.
d. Menampung ampas dan ekstrak jahe di tangki pemisah selanjutnya ampas
akan tertahan di atas angsang dan ekstrak jahe mengalirkan ke tangki
pemanas.
e. Menghidupkan kompor listrik agar pelarutnya menguap dan diperoleh
oleoresin di dasar tangki pemanas.
f. Menampung hasil kondensasi pelarut di tangki penampung kondensat.
g. Memompa kondensat ke dalam screw.
E. GAMBAR DESAIN EXPELLER PRESSING EKSTRAKTOR
.
2. Reduceer 10. Angsang
3. V – belt 11. Tangki pemanas
3. Pully 12. Tangki kondenser
4. Motor 13. Tangki penampung kondensat
11
12
1
2
3
4 5
6
7
9 10
13
14
8
Keterangan :
15
9. Kran 1. Hopper
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxv
3,8 cm cm 4,9o
5. Screw 14. Kompor listrik
6. Tangki pemisah 15. Pompa
7. Kaca penduga
Gambar 3.1 Desain Rangkaian Alat Expeller Pressing Ekstraktor
Gambar 3.2 Screw
5,1 cm
2,3 cm
70 cm
24 cm
Gambar 3.3 Tangki Pemisah
19 cm
14 cm
6 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxvi
Gambar 3.4 Angsang
Gambar 3.5 Tangki kondenser
30 cm
19 cm
19 cm
Gambar 3.5 Tangki Pemanas
D = ½ inchi P = 400 cm
35 cm
42 cm
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxvii
BAB IV
HASIL DAN PEMBAHASAN
A. Hasil Percobaan
Tabel 4.1 Data percobaan ekstraksi oleoresin jahe dengan perendaman
No Berat jahe
(g)
Jumlah
pelarut
(L)
Oleoresin
yang
dihasilkan (g)
Rendemen
oleoresin yang
dihasilkan (%)
1. 500,58 1 15,94 3,19
2. 500,92 1,5 21,66 4,33
3. 500,90 2 26,95 5,38
Table 4.2 Data Percobaan ekstraksi oleoresin jahe tanpa perendaman
No Berat jahe
(g)
Jumlah
pelarut
(L)
Oleoresin
yang
dihasilkan (g)
Rendemen
oleoresin yang
dihasilkan (%)
1. 500,21 1 13,77 2,75
2. 500,39 1,5 16,18 3,23
3. 500,40 2 18,74 3,75
B. Pembahasan
Metode yang digunakan dalam percobaan ini adalah ekstraksi oleoresin
jahe dengan pelarut etanol menggunakan Expeller Pressing Ekstraktor.Pada
metode ekstraksi ini, jahe dan etanol dimasukkan ke screw melalui hopper
secara bersamaan.Berikutnya ampas dan ekstrak jahe tertampung dalam
tangki pemisah sehingga ampas akan tertahan di angsang dan ekstrak
mengalir ke tangki pemanas. Di dalam tangki pemanas ekstrak dipanaskan
dengan kompor listrik untuk menguapkan etanol kemudian dikondensasikan
dan ditampung.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxviii
Expeller Pressing Ekstraktor dibuat dengan kapasitas 1 kg jahe dan 6
liter etanol. Kapasitas tersebut dibuat berdasarkan perbandingan optimum
jahe dan pelarut yaitu 1:5. Tetapi pada prakteknya, ekstraktor hanya
digunakan dengan kapasitas 500 gram dan variasi pelarut 1 – 2 liter.Hal ini
dikarenakan sambungan pada tangki pemisah dan ruang gas di tangki
pemanas tidak sanggup menahan beban sesuai kapasitas desain.
Pada percobaan denganperendaman menggunakan 1 liter etanol,
diperoleh oleoresin sebanyak 15,94 gram, dengan 1,5 liter etanol, diperoleh
21,66 gram dan dengan 2 liter etanol diperoleh oleoresinsebanyak 26,95
gram. Sedangkan pada percobaan tanpa perendaman dengan 1 liter etanol
diperoleh oleoresin sebanyak 13,77 gram, dengan 1,5 liter etanol, diperoleh
16,18 gram, dan dengan 2 liter etanol diperoleh oleoresin sebanyak 18,74
gram Berdasarkan hasil tersebut dapat diketahui hubungan antara jumlah
pelarut dengan oleoresin yang dihasilkan. Semakin banyak pelarut, maka
oleoresin yang diperoleh juga semakin banyak.Hal ini terjadi karena pelarut
yang sedikitakan lebih cepat jenuh dantidak dapat mengekstrak oleoresin lagi
di dalam bahan sehingga oleoresin yang dihasilkan hanya sedikit. Selain itu
perendaman juga akan menambah hasil oleoresin karena waktu kontak
pelarut dan bahan lebih lama sehingga lebih banyak oleoresin yang
terekstrak.
Pada ekstraksi dengan perendaman menggunakan 1 liter etanol
diperoleh rendemen sebesar 3,19%, dengan 1,5 liter rendemen sebesar 4,33%,
dan dengan 2 liter etanol diperoleh rendemen sebesar 5,38%. Sedangkan pada
percobaan tanpa perendaman dengan 1 liter etanol diperoleh rendemen
sebesar 2,75%, dengan 1,5 liter etanol diperoleh rendemen 3,23% dan dengan
2 liter etanol diperoleh rendemen sebesar 3,75%.Dari hasil tersebut dapat
diketahui bahwa rendemen terbesar diperoleh pada ekstraksi dengan
perendaman menggunakan 2 liter etanol, yaitu sebesar 5,38%. Menurut
referensi rendemen oleoresin dalam jahe merah adalah 10,6 %. Rendemen
hasil percobaan lebih kecil dari referensi karena ukuran bahan tidak seragam
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxix
yang menyebabkan luas bidang kontak tidak maksimal sehingga rendemen
yang diperoleh kecil.
Dari hasil analisa dapat diketahui densitas dan indeks bias oleoresin
hasil percobaan telah sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan oleh The
Essential Oil Association of America (EOA).Hal ini berarti ekstraktor telah
berhasil dibuat dan bekerja dengan baik menghasilkan oleoresin sesuai
standar.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxx
BAB V
PENUTUP
A. KESIMPULAN
1. Ekstraktor telah berhasil dibuat dan diuji coba untuk mengekstraksi jahe.
Ekstraktor ini dapat dioperasikan dengan baik sertadapat menghasilkan oleoresin
dari bahan baku 50 gram jahe/ menit dengan pelarut etanol.
2. Tabel 5.1 Data hasil percobaan dengan 500 gr jahe merah :
Jumlah pelarut
(L)
Jumlah oleoresin dari ekstraksi
dengan perendaman (gr)
Jumlah oleoresin dari ekstraksi
tanpa perendaman (gr)
1 15,94 13,77
1,5 21,66 16,18
2 26,95 18,74
Semakin banyak pelarut maka oleoresin yang dihasilkan juga semakin
banyak.Selain itu perendaman juga akan menambah hasil oleoresin.
3. Oleoresin yang dihasilkan telah sesuai dengan standar mutu yang ditetapkan oleh
The Essential Oil Association of America (EOA).
B. SARAN
Dengan perancangan alat ekstraktor ini didapatkan oleoresin jahe yang sesuai
standar. Untuk lebih memaksimalkan pengoperasian ekstraktor sebaiknya dilakukan
kegiatan sebagaiberikut:
1. Agar ukuran bahan dapat seragam dan lebih kecil, sebaiknya sepanjang lorong
screw ditambahkan gerigi.
2. Pada v-belt sebaiknya diberi penutup agar tidak membahayakan pada saat
pengoperasian.
3. Menambahkan pipa pemasukkan pelarut di bagian tengah screw agar pelarut dapat
bercampur dengan bahan.
perpustakaan.uns.ac.id digilib.uns.ac.id
commit to user
xxxi
DAFTAR PUSTAKA
Bernasconi, G., 1995, ”Teknologi Kimia”, Erlangga, Jakarta.
Hidayat, C.H.N., 2009, ”Teknologi Pengolahan Oleoresin”,
www.cecepharisnurhidayat.blogspot.com
Ketaren, S., 2004, ”Minyak danLemak Pangan”, UI Press, Jakarta.
Khurmi, R.S. and Gupta, J.K., 2002, “Machine Design”, S. Chad & Company LTD,
Ram Nagar-New Dehli.
Rezvani, 2008, “Gambaran Umum Isolasi Oleoresin Dari Jahe Secara Ekstraksi”,
www.rezvani.blog.friendster.com
Sularso, 2002, “Dasar Perencanaan dan Pemilihan Elemen Mesin”, PT Pradya
Paramita, Jakarta.
www.wikipedia.org/wiki/gearbox