MIKROENKAPSULASI KAROTEN MINYAK SAWIT MERAH

DESKRIPSI PRODUK 

Mikroenkapsulasi merupakan proses penyalutan minyak sawit merah dengan bahan penyalut khusus yang membuat partikel-partikel minyak sawit dan juga komponen minor seperti karoten yang terdapat dalam minyak menjadi terlindungi oleh lapisan film yang tipis.    Mikroenkapsulasi minyak sawit merah  akan menghasilkan produk dalam bentuk bubuk kering dengan ukuran 5-200 mikrometer yang memiliki kandungan karoten tinggi dengan stabilitas yang jauh lebih baik dibandingkan dengan penyimpanan dalam bentuk liquid.  Matriks pelindung (skin) mampu melindungi inti (core) dari berbagai faktor yang menyebabkan kerusakan seperti oksidasi karoten selama penyimpanan.

TEKNOLOGI PROSES 

Proses mikroenkapsulasi terdiri dari 2 tahap yaitu pencampuran bahan inti dengan larutan membentuk materi pembentuk dinding dan pengeringan emulsi yang terbentuk.  Teknik spray drying digunakan untuk mengeringkan dan menghasilkan mikroenkapsulat. Teknik ini juga memiliki kelebihan, yaitu kemampuan dalam melindungi bahan inti dan penggunan bahan penyalut yang bervariasi. Teknik pengeringan lain yang dapat digunakan adalah thin layer drying yang didahulu dengan pembuatan lapisan tipis emulsi karoten pada permukaan dan dikeringkan secara cepat secara konduksi dan konveksi melalui permukaan plat.Berbagai bahan enkapsulat dapat digunakan untuk membentuk lapisan film pelindung dari matriks karoten.  Polisakarida merupakan bahan yang paling potensial karena memiliki kemampuan dalam pembentukan dinding mikrokapsul, mudah untuk dilarutkan dan didispersikan dalam medium aqueous serta sifat pengeringan yang baik.  Protein seperti protein whey, isolat protein kedele dan prolamin dari sereal juga telah digunakan untuk membentuk inti lipid.  Dari segi flavor, rasa dan antigenicity, polisakarida memiliki keunggulan dibandingkan protein.  Akan tetapi protein mampu membentuk emulsi yang lebih stabil yang merupakan prerequisite dalam keberhasilan mikroenkapsui. Kombinasi protein dan polisakarida sebagai material pembentuk dinding kapsul sudah terbukti meningkatkan stabilitas oksidatif dari inti lemak.  Bahan penyalut paling baik dalam pembuatan mikrokapsul minyak makan merah menggunakan teknik spray drying adalah laktosa Na-caseinat dan β-cyclodextrin.  Sedangkan dengan teknik thin layer drying adalah kombinasi gelatin dan maltodekstrin. 

APLIKASI 

Produk enkapsulat adalah bubuk kering dapat digunakan sebagai food ingredient yaitu sebagai sumber provitamin A yang dapat digunakan pada proses fortifikasi produk pangan.  Selain itu bubuk enkapsulat karoten dapat juga dimanfaatkan sebagai pewarna alami kuning.  Sifatnya yang larut air sangat memudahkan aplikasi pada berbagai produk pangan seperti minuman ringan, ice cream, desserts, permen, sup, produk daging, dan lain-lain.

Mono dan diasilgliserol (MDAG)

MDAG

Mono dan diasilgliserol (MDAG) adalah salah satu bentuk emulsifaier yang banyak digunakan pada Industri pangan    (> 70%). Emulsifaier MDAG dapat mengurangi tegangan antar muka antara fasa lemak dan fasa air, menstabilkan emulsi, menghomogenkan produk, memperpanjang umur simpan dan dapat melembutkan produk.

Southest East Asian (SEAFAST Center), IPB pada tahun 2006 telah berhasil mensintesis MDAG dari turunan minyak sawit dan inti sawit dengan menggunakan proses kimia maupun enzimatis. MDAG produksi SEAFAST Center dapat digunakan pada industri margarin, dijamin halal dan bebas lemak trans. Ada beberapa jenis M-DAG yang dihasilkan diantaranya adalah RBD-MDAG40 dan 50, ST-MDAG40 dan 60, PKO-MDAG40 dan 60. Produk-produk tersebut dibedakan berdasarkan bahan baku yang digunakannya ada yang dari refined bleached deodorised palm oil (RBDPO), fraksi padat minyak sawit, dan  minyak inti sawit atau Palm Kernel Oil (PKO).  Produk dengan tanda RBD-MDAG40 merupakan emulsifaier yang dibuat dari bahan baku refined bleached deodorised palm oil (RBDPO), mengandung monoasilgliserol sekitar 40%. Setiap jenis produk memiliki karakteristik tertentu yang meliputi  bentuk, warna, titik leleh, Free Fatty Acid (FFA), bilangan Iod, dan gliserol bebas. Dalam aplikasinya jenis-jenis MDAG ini ditambahkan ke dalam bahan pangan berbeda jumlahnya, misalnya PKO-MDAG40 dalam pembuatan  table margarine diperkirakan sekitar 0,5%, sedangkan dalam pembuatan bakery margarine sekitar 0,8%. Ada beberapa M-DAG yang dihasilkan SEAFAST Center ini yang telah terbukti mempunyai sifat anti bakteri dan anti kapang salah satunya adalah PKO-MDAG40 dan 60.

Manfaat Kelapa Sawit

Manfaat Kelapa Sawit

Produk utama pohon kelapa sawit yang dimanfaatkan adalah tandan buahnya yang menghasilkan minyak dari daging buah dan kernel (inti sawit). Minyak kelapa sawit adalah bahan untuk pembuatan :

a)  mentega, minyak goreng dan kue/biskuit
b)  bahan industri tekstil, farmasi, kosmetika, gliserin
c)  sabun, deterjen, pomade.

Ampas tandan kelapa sawit merupakan sumber pupuk kaliun dan berpotensi untuk diproses menjadi pupuk organik melalui fermentasi (pengomposan) aerob dengan penambahan mikroba alami yang akan memperkaya pupuk yang dihasilkan. Ampas inti sawit (bungkil) digunakan untuk makanan ternak, sedangkan batang dan pelepah daun merupakan bahan pembuat particle board.

Panen dan Perkiraan Produksi Kelapa Sawit

Panen dan Perkiraan Produksi

Panen

Kelapa sawit berbuah setelah berumur 2,5 tahun dan buahnya masak 5,5 bulan setelah penyerbukan. Suatu areal sudah dapat dipanen jika tanaman telah berumur 31 bulan, sedikitnya 60% buah telah matang panen, dari 5 pohon terdapat 1 tandan buah matang panen. Ciri tandan matang panen adalah sedikitnya ada 5 buah yang lepas/jatuh dari tandan yang beratnya kurang dari 10 kg atau sedikitnya ada 10 buah yang lepas dari tandan yang beratnya 10 kg atau lebih. Ciri-ciri lain yang digunakan adalah apabila sebagian buah sudah membrondol (jatuh di piringan) secara alamiah dan bobot rata-rata tandan sudah mencapai 3 kg. 
Kriteria panen yang diharapkan adalah bila tingkat kematangan buah sudah mencapai fraksi kematangan 1–3 dimana persentase buah luar yang jatuh sekitar 12,5 %-75 %.  Ada dua jenis sistem panen, yaitu sistem giring dan sistem tetap.

Cara Panen

Buah dari pohon yang masih rendah diambil dengan dodos sedangkan untuk pohon yang tinggi diambil dengan agrek (arit bergagang bambu panjang). Cara panen adalah:

a)  tandan matang harus dipanen semuanya dengan kriteria 25-75% buah luar memberondol atau kurang matang dengan 12,5-25% buah luar memberondol
b)  potong pelepah daun yang menyangga buah
c)  tandan buah dipotong dengan dodos/agrek di dekat pangkalnya
d)  beri tanda di tempat bekas potongan yang berisi nama pemanen dan tanggal panen
e)  tumpuk pelepah daun yang dipotong secara teratur di gawangan (ruang kosong di antara barisan tanaman) dengan cara ditelungkupkan.

Panen dilakukan 5 hari dalam seminggu, 2 hari sisa untuk pemeliharaan alat.

Perkiraan Produksi

Tingkat produksi dipengaruhi kualitas tanaman, kesuburan tanah, keadaan iklim, umur tanaman, pemeliharaan tanaman dan serangan hama-penyakit. Sebagai contoh, tingkat produksi kelapa sawit jenis Dura dapat dilihat berikut ini :

a) Umur tanaman 4 tahun; hasil minyak=500 kg/ha, hasil inti=100 kg/ha
b) Umur tanaman 5 tahun; hasil minyak=740 kg/ha, hasil inti=150 kg/ha
c) Umur tanaman 6 tahun; hasil minyak=1.000 kg/ha, hasil inti=200 kg/ha
d) Umur tanaman 7 tahun; hasil minyak=1.300 kg/ha, hasil inti=260 kg/ha
e) Umur tanaman 8 tahun; hasil minyak=1.600 kg/ha, hasil inti=320 kg/ha
f) Umur tanaman 9 tahun; hasil minyak=1.900 kg/ha, hasil inti=380 kg/ha
g) Umur tanaman 10 tahun; hasil minyak=2.000 kg/ha, hasil inti=400 kg/ha
h) Umur tanaman 11 tahun; hasil minyak=2.200 kg/ha, hasil inti=440 kg/ha
i) Umur tanaman 12 tahun; hasil minyak=2.250 kg/ha, hasil inti=450 kg/ha

Hasil tersebut masih dibawah standard produksi minyak kelapa sawit di Asia Tenggara yang rata-rata 5 ton/ha dan di Malaysia yang dapat mencapai 6-8 ton/ha. 

Pasca Panen Kelapa Sawit

Pasca Panen

Hasil terpenting dari tanaman kelapa sawit adalah minyak sawit yang diperoleh dari ekstraksi daging buah (pericarp). Hasil lain yang tidak kalah pentingnya adalah minyak inti sawit atau kernel yang  juga diperoleh dengan cara ekstraksi.

Pertama tandan buah diletakkan di piringan. Buah yang lepas disatukan  dan dipisahkan dari tandan. Kemudian tandan buah dibawa ke Tempat Pengumpulan Buah (TPH) dengan truk tanpa ditunda. Di TPH tandan  diatur berbaris 5 atau 10. Buah kelapa sawit harus segera diangkut ke pabrik untuk segera diolah. Penyimpanan menyebabkan kadar asam lemak bebas tinggi. Pengolahan dilakukan paling lambat 8 jam setelah panen.

Di pabrik buah akan direbus, dimasukkan ke mesin pelepas buah, dilumatkan didalam digester, dipres dengan mesin untuk mengeluarkan minyak dan dimurnikan. Sisa pengepresan berupa ampas dikeringkan untuk memisahkan biji dan sabut. Biji dikeringkan dan dipecahkan agar inti (kernel) terpisah dari cangkangnya.
 

Tahapan dari pengolahan buah kelapa sawit adalah sebagai berikut:

1. Perebusan (sterilisasi) TBS

TBS yang masuk ke dalam pabrik selanjutnya direbus di dalam sterilizer.  Buah direbus dengan tekanan 2,5-3 atm dan suhu 130 oC selama 50-60 menit.  Tujuan perebusan TBS adalah:

- Menonaktifkan enzim Lipase yang dapat menstimulir pembentukan free fatty acid
- Membekukan protein globulin sehingga minyak mudah dipisahkan dari air
- Mempermudah perontokan buah
- Melunakkan buah sehingga mudah diekstraksi

2. Perontokan Buah

Dalam tahap ini buah selanjutnya dipisahkan dari tandannya dengan menggunakan mesin thresher.  Tandan kosong disalurkan ke tempat pembakaran atau digunakan sebagai bahan pupuk organik.  Sedangkan buah yang telah dirontokkan selanjutnya dibawa ke mesin pelumatan.  Selama proses perontokan buah, minyak dan kernel yang terbuang sekitar 0.03%.

3. Pelumatan Buah

Proses pelumatan buah adalah dengan memotong dan mencacah buah di dalam steam jacket yang dilengkapi dengan pisau berputar.  Suhu di dalam steam jacket sekitar 85-90 oC.
Tujuan dari pelumatan buah adalah :

- Menurunkan kekentalan minyak
- Membebaskan sel-sel yang mengandung minyak dari serat buah
- Menghancurkan dinding sel buah sampai terbentuk pulp

4.  Pengempaan (ekstraksi minyak sawit)

Proses pengempaan bertujuan untuk membantu mengeluarkan minyak dan melarutkan sisa-sisa minyak yang terdapat di dalam ampas.  Proses pengempaan dilakukan dengan melakukan penekanan dan pemerasan pulp yang dicampur dengan air yang bersuhu 95 oC. Selain itu proses ekstraksi minyak kelapa sawit dapat dilakukan dengan cara sentrifugasi, bahan pelarut dan tekanan hidrolis.

5.  Pemurnian (klarifikasi minyak)

Minyak kelapa sawit yang dihasilkan dari mesin ekstraksi minyak sawit umumnya masih mengandung kotoran berupa tempurung, serabut dan air sekitar 40-45% air.  Untuk itu perlu dilakukan pemurnian minyak kelapa sawit.  Persentase minyak sawit yang dihasilkan dalam proses pemurnian ini sekitar 21%.   Proses pemurnian minyak kelapa sawit terdiri dari beberapa tahapan, yaitu:

a. Pemurnian minyak di dalam tangki pemisah (clarification tank)

Prinsip dari proses pemurnian minyak di tangki pemisah adalah melakukan pemisahan bahan berdasarkan berat jenis bahan sehingga campuran minyak kasar dapat terpisah dari air.

b. Sentrifusi minyak

Dalam tahap ini minyak dimurnikan dari berbagai macam kotoran yang lebih halus lagi.  Hasil akhir dari proses sentrifusi ini adalah minyak dengan kadar kotoran kurang dari 0,01%.

c. Pengeringan hampa

Dalam tahap ini kadar air minyak diturunkan sampai 0,1%.  Proses pengeringan hampa dilakukan dalam kondisi suhu 95 oC dan tekanan -75 cmHg.

d. Pemurnian minyak di dalam tangki lumpur

Proses pemurnian di dalam tangki lumpur bertujuan untuk memisahkan minyak dari lumpur.

e. Strainer

Dalam tahap ini minyak dimurnikan dari sampah-sampah halus. 

f. Pre Cleaner

Proses pre cleaner bertujuan untuk memisahkan pasir-pasir halus dari slude.

g. Sentrifusi lumpur

Dalam tahap ini minyak dimurnikan kembali dari air dan kotoran.  Prinsip yang digunakan adalah dengan memisahkan bahan berdasarkan berat jenis masing-masing bahan.

h. Sentrifusi Pemurnian minyak

Tahap ini hampir sama dengan sentrifusi lumpur, hanya putaran sentrifusi lebih cepat.

g. Pengeringan minyak

Dalam proses pengeringan minyak kadar air yang terkandung di dalam minyak diturunkan.  Proses ini berlangsung dalam tekanan -75 cmHg dan suhu 95 oC.

6. Pemisahan Biji Dengan Serabut (Depeicarping)

Ampas buah yang masih mengandung serabut dan biji diaduk dan dipanaskan sampai keduanya terpisah.  Selanjutnya dilakukan pemisahan secara pneumatis.  Serabut selanjutnya dibawa ke boiler, sedangkan biji disalurkan ke dalam nut cleaning atau polishing drum.  Tujuannya adalah agar biji bersih dan seragam. 

7. Pengeringan Dan Pemisahan Inti Sawit Dari Cangkang

Setelah dipisahkan dari serabut selanjutnya biji dikeringkan di dalam silo dengan suhu 56 oC selama 12-16 jam.  Kadar air biji diturunkan sampai 16%.  Proses pengeringan mengakibatkan inti sawit menyusut sehingga mudah untuk dipisahkan. Untuk memisahkan inti sawit dari tempurungnya digunakan alat hydrocyclone separator. Setelah terpisah dari tempurungnya inti sawit selanjutnya dicuci sampai bersih.  Proses selanjutnya inti dikeringkan sehingga kadar airnya tinggal 7,5%. Proses pengeringan dilakukan dalam suhu di atas 90 oC.