Kinetika Desorpsi Isotermal Beta Karoten

Click here to load reader

  • date post

    20-Jan-2016
  • Category

    Documents

  • view

    150
  • download

    0

Embed Size (px)

description

kinetika

Transcript of Kinetika Desorpsi Isotermal Beta Karoten

  • KINETIKA DESORPSI ISOTERMAL BETA KAROTEN

    OLEIN SAWIT KASAR DARI ATAPULGIT

    DENGAN MENGGUNAKAN ETANOL

    Oleh

    OKIANA WINARNI

    F34102019

    2007

    FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

    INSTITUT PERTANIAN BOGOR

    BOGOR

  • Wahai orang-orang yang beriman! Apabila dikatakan kepadamu, Berilah kelapangan di

    dalam majelis-majelis, maka lapangkanlah, niscaya Allah akan memberi kelapangan

    untukmu. Dan apabila dikatakan, Berdirilah kamu, maka berdirilah, niscaya Allah akan

    mengangkat (derajat) orang-orang yang beriman di antaramu dan orang-orang yang diberi

    ilmu beberapa derajat. Dan Allah Mahateliti apa yang kamu kerjakan.

    (QS. Al Mujadilah (58) : 11)

    Kupersembahkan karya ini untuk

    Ibu, Bapak (Alm), Kakakku yang tercinta, dan semua keluarga yang kusayangi.

  • KINETIKA DESORPSI ISOTERMAL BETA KAROTEN OLEIN SAWIT KASAR DARI ATAPULGIT

    DENGAN MENGGUNAKAN ETANOL

    Ringkasan

    Pada tahun 2010 diperkirakan minyak sawit akan menjadi minyak nabati utama yang diproduksi di dunia. Volume perdagangan minyak dan lemak di dunia dalam 10 tahun terakhir terus meningkat. Diprediksi, dalam 10 tahun dan 20 tahun mendatang volume perdagangan komoditas ini masih akan terus meningkat. Tahun 2000 volume perdagangan minyak dan lemak mencapai 36 juta ton untuk minyak nabati dan 14 juta ton untuk lemak hewani. Sekitar 39 persen (19,5 ton) dari minyak yang diperdagangkan ini adalah minyak sawit.

    Minyak sawit, selain mengandung komponen utama trigliserida (94 persen), juga mengandung asam lemak (3-5 persen) dan komponen yang jumlahnya sangat kecil (1 persen), termasuk karotenoid, tokoferol, tokotrienol, sterol, triterpen alkohol, fosfolipida, glikolipida, dan berbagai komponen minor lainnya. Pada proses pengolahan minyak sawit kasar menjadi minyak goreng, beta karoten yang terkandung di dalam minyak sawit kasar tersebut dihilangkan bersamaan dengan proses pemurnian minyak agar warna minyak goreng menjadi lebih jernih. Penghilangan beta karoten tersebut dilakukan karena konsumen lebih menyukai warna minyak goreng yang jernih daripada minyak goreng yang berwarna kuning kemerahan. Padahal, beta karoten yang merupakan provitamin A sangat berguna bagi kesehatan tubuh. Beta karoten yang selama ini dibuang dalam proses pemurnian minyak goreng tersebut dapat diisolasi sebelum minyak sawit kasar dimurnikan sehingga meningkatkan nilai tambah industri minyak sawit. Proses adsorpsi-desorpsi di dalam isolasi beta karoten olein sawit kasar memiliki keunggulan yaitu minyak sawit kasar yang akan diolah menjadi minyak goreng tidak akan mengalami kerusakan. Dalam penelitian ini digunakan atapulgit sebagai adsorben. Kinetika desorpsi merupakan kajian penting dalam proses tersebut untuk menentukan desain proses.

    Etanol dipilih sebagai eluen dalam penelitian ini karena etanol lebih aman digunakan dalam industri. Hal tersebut didukung oleh sifat etanol yang relatif kurang berbahaya jika dibandingkan dengan heksan, jenis eluen yang sering digunakan dalam ekstraksi minyak sawit. Sifat etanol yang menguntungkan sebagai eluen antara lain relatif tidak berbahaya jika dihirup, tidak mudah terbakar, dan dapat melarutkan karoten. Penelitian ini dilakukan dengan tujuan untuk menentukan kondisi kesetimbangan (konsentrasi beta karoten di dalam etanol dan lama desorpsi) desorpsi isotermal beta karoten olein sawit kasar dari atapulgit dengan menggunakan etanol. Penelitian ini juga bertujuan untuk menentukan parameter kinetika desorpsi, yaitu konstanta laju desorpsi (kdes) dan energi aktivasi (Ea). Kondisi kesetimbangan diperoleh berdasarkan hubungan antara lama desorpsi dengan konsentrasi beta karoten di dalam etanol sehingga lama desorpsi tidak lagi meningkatkan konsentrasi beta karoten di dalam etanol. Kinetika desorpsi isotermal beta karoten dari atapulgit ditentukan berdasarkan peningkatan konsentrasi beta karoten di dalam etanol selama berlangsungnya desorpsi isotermal mengikuti persamaan Chu dan Hashim (2001). Kesesuaian antara data percobaan dengan model ditentukan berdasarkan nilai koefisien

  • determinasi (r2). Penentuan energi aktivasi mengikuti persamaan Arrhenius. Percobaan desorpsi isotermal dilakukan pada tiga suhu yaitu 40C, 50C, dan 60C dengan heksan sebagai pembanding.

    Kondisi kesetimbangan desorpsi isotermal beta karoten dari atapulgit dengan menggunakan etanol dicapai pada konsentrasi beta karoten 0,77 g/mL pada lama desorpsi 70 menit, pada suhu desorpsi 40C, 0,61 g/mL pada lama desorpsi 40 menit, pada suhu desorpsi 50C, dan 0,33 g/mL pada lama desorpsi 16 menit, pada suhu desorpsi 60C. Pada percobaan desorpsi dengan menggunakan heksan kondisi kesetimbangan dicapai pada konsentrasi beta karoten 0,61 g/mL pada lama desorpsi 21,5 menit, pada suhu desorpsi 40C, 0,40 g/mL pada lama desorpsi 12,5 menit, pada suhu desorpsi 50C, dan 0,23 g/mL pada lama desorpsi 10,5 menit, pada suhu desorpsi 60C. Kondisi kesetimbangan dipengaruhi oleh jenis pelarut dan suhu desorpsi. Semakin rendah suhu desorpsi, semakin tinggi konsentrasi beta karoten yang didesorpsi oleh etanol dan semakin lama kondisi kesetimbangan dicapai. Kondisi kesetimbangan pada percobaan desorpsi dengan menggunakan etanol lebih lama dicapai daripada percobaan desorpsi dengan menggunakan heksan. Konsentrasi beta karoten di dalam etanol lebih tinggi daripada konsentrasi beta karoten di dalam heksan setelah kondisi kesetimbangan dicapai.

    Nilai konstanta laju desorpsi (kdes) isotermal beta karoten olein sawit kasar dari atapulgit dengan menggunakan etanol pada suhu 40C sebesar 1,0 x 10-3 menit-1, 1,6 x 10-3 menit-1 pada suhu 50C, dan 2,2 x 10-3 menit-1 pada suhu 60C. Pada percobaan desorpsi dengan menggunakan heksan nilai konstanta laju desorpsi (kdes) 2,2 x 10-3 menit-1 pada suhu 40C, 2,6 x 10-3 menit-1 pada suhu 50C, dan 2,3 x 10-3 menit-1 pada suhu 60C. Nilai konstanta laju desorpsi (kdes) pada percobaan desorpsi dengan menggunakan etanol lebih rendah daripada nilai konstanta laju desorpsi (kdes) dengan menggunakan heksan. Energi aktivasi (Ea) desorpsi isotermal beta karoten olein sawit kasar dari atapulgit dengan menggunakan etanol sebesar 81,86 x 10-1 kkal/mol dan dengan menggunakan heksan 4,91 x 10-1 kkal/mol. Berdasarkan nilai energi aktivasinya yang lebih tinggi, kinerja etanol lebih rendah dibandingkan heksan dalam mendesorpsi beta karoten.

  • ISOTHERM DESORPTION KINETICS OF CRUDE PALM OIL BETA CAROTENE FROM ATTAPULGITE

    BY USING ETHANOL

    Summary

    In the year 2010, palm oil is estimated to become the major vegetable oil in the world. The world trade volume of fat and oil in the recent year is increasing and in the next 10-20 year it will still be increasing. In 2000, the trade volume of oil and fat reached 36 millions ton for vegetable oil and 14 millions ton for fat. About 39 percent (19.5 tonnes) of traded oil was palm oil.

    The largest component of palm oil is triglyserid (94 percents). It also contains fatty acid (3-5 percents), carotenoid, tocopherol, tocotrienol, sterol, alcohol triterpen, phospolipid, glikolipid, and other various minor components in small amount. In the process of changing crude palm oil into cooking oil, the beta carotene in the palm oil is eliminated simultaneously with the process of cooking oil purification so that the colour of cooking oil is cleaner. Beta carotene is eliminated because consumers prefer clear colour. Actually, beta carotene that a provitamin A is important for health. Beta carotene that is wasted during the purification process of cooking oil could be isolated before the crude palm oil is purified. This could be an added value for the palm oil industry. The adsorption-desorption process of isolation crude palm olein beta carotene is a good process because the crude palm oil that will be processed to become cooking oil is not damaged. This research use attapulgite as adsorbent. Desorption kinetics is an important study to determine process the design.

    Ethanol was used in this research because ethanol is safe for the industry. Besides, ethanol is not dangerous compare to hexane, this eluent is often used in palm oil extraction. The other characteristics of ethanol are not harmful if inhaled, not flammable, and can eluate carotene. The objective of this research is to determine equilibrium condition (beta carotene concentration in ethanol and desorption time) of isotherm desorption of crude palm olein beta carotene from attapulgite by using ethanol. This research is also aiming to determine kinetics parameter of isotherm desorption, desorption rate constant (kdes) and activation energy (Ea) of crude palm olein beta carotene from attapulgite by using ethanol. The equilibrium conditions were obtained from the relation between the desorption time and the beta carotene concentration in ethanol so that desorption time will not increase the beta carotene concentration in the ethanol. Isotherm desorption kinetics of beta karoten from attapulgite by using ethanol was determined from the increase of beta carotene concentration in ethanol during the desorption process using the Chu and Hashim model (2001). The conformity between data and model was determined from coefficient determination (r2). Determination of activation energy followed Arrhenius equation. Isotherm desorption experiment conducted at three temperature, that were 40C, 50C, and 60C with hexane as comparator.

    Equilibrium conditions of isotherm desorption beta carotene from attapulgite by using ethanol were achieved at beta carotene concentration of 0.77 g/mL in 70 minutes and at desorption tempe