INDUSTRI PENGOLAHAN CRUDE PALM OIL (CPO)


A. TINJAUAN UMUM
Kelapa sawit merupakan sumber lemak nabati yang populer karena produksi atau pengolahan minyak sawit yang tinggi di Negara-negara Asia Tenggara, bahkan minyak kelapa sawit menjadi komoditas pertanian utama dan unggulan di Indonesia, disamping minyak Kelapa. Hal itu disebabkan karena beberapa faktor, antara lain 1) menjadi sumber –pendapatan bagi jutaan keluarga petani, 2)sumber devisa Negara, 3) mulai dari perkebunan, industri pengolahan, sampai dengan pemasaran produknya menjadi primadona penyedia lapangan kerja, 4) perkebunan dan industri pengolahan kelapa sawit tersebut mampu memacu pertumbuhan sentra-sentra ekonomi baru, 5) pendorong tumbuh dan berkembangnya industri pengolahan hilir berbasis pengolahan CPO di Indonesia misal : mentega, kue/biscuit, gliserin, sabun, dan detergen.

B. BUAH SAWIT
Buah sawit (Elais Gueenensis Jacq.) banyak dibudi dayakan di perkebunan-perkebunan, diantaranya adalah jenis Dura, Psifera, dan Tenera. Tenera merupakan hasil persilangan dari tipe Dura dan Psifera, memiliki kandungan minyak tinggi (22-23%) dan pokoknya tidak terlalu tinggi tetapi berbuah lebih awal.
Bagian buahnya terdiri dari eksokarp (kulit paling luar), mesokarp (serabut, mirip serabut kelapa), endocarp (tempurung) dan kernel (inti sawit). Pengolahan bagian serabutnya (endocarp) dengan cara ekstraksi dapat menghasilkan Crude Palm Oil (CPO), sedangkan pengolahan bagian kernel (inti) dapat menghasilkan Palm Kernel Oil (PKO). CPO dengan teknologi pengolahan lebih lanjut yaitu fraksinasi dapat terpisah paling tidak menjadi dua fraksi utama yaitu stearin (pada suhu kamar berbentuk padat) dan olein (pada suhu kamar berbentuk cair). Pengolahan stearin lebih lanjut oleh insdustri pengolahan hilir dapat menghasilkan produk-produk sperti margarin, sabun, lilin, cocoa butter substituen (CBS) semacam pengganti lemak kakao, vegetables ghee (vanaspati), shoertening dsb. Sedangkan pengolahan olein umumnya menghasilkan bahan baku untuk keperluan minyak goreng, meskipun terdapat juga produk-produk lain seperti margarine, shoertening, vegetables ghee (vanaspati), asam lemak, dan gliserol atau gliserin.

C. PANENAN BUAH KELAPA SAWIT
Tandan kelapa sawit bila sudah mulai matang akan ditandai dengan perikarp buah berwarna kuning jingga serta sebagian buah terlepas dari tangkainya. Buah yang baik adalah buah yang cukup umur untuk dipanen karena akan menghasilkan rendemen yang baik. Hasil panenan sebaiknya segera dibawa untuk pengolahan lebih lanjut, setelah mengalami sortasi dan penimbangan untuk kemudian diolah menjadi minyak mentah. Penimbangan bertujuan untuk menghitung rendemen, efesiensi ekstraksi dan untuk keperluan lainnya.

D. PROSES PENGOLAHAN MINYAK KELAPA SAWIT MENJADI CRUDE PALM OIL (CPO)
Proses pengolahan minyak pangan kelapa sawit secara umum adalah sebagai berikut :
a. Weight Bride
b. Perebusan (Sterilisasi)
c. Penebahan (Stripping)
d. Pelumatan (Digesting)
e. Pengempaan (Dressing)
f. Penjernihan (Clarifier)
g. Pemecahan Nut
h. Proses Pengolahan Minyak

a. Weight Bride
Buah kelapa sawit yang berasal dari tandan buah segar (TBS) setelah tiba di pabrik kemudian di pindahkan ke lori –lori dan selanjutnya ditimbang di weight bride untuk mengetahui berat tandan buah segar yang di terima.

b. Perebusan (Sterilisasi)
Tahap sterilisasi ini dalam pengolahan minyak kelapa sawit secara teknis dilakukan dengan memberikan steam/uap pada tandan dalam suatu alat sterilizer berupa autoclave besar. TBS dimasukkan ke dalam lori – lori rebusan yang terbuat dari plat baja berlubang – lubang dan langsung dimasukkan ke sterilizer yang merupakan bejana perebusan dengan mengalirkan uap air bertekanan antara 2, 5 – 3, 0 kg/cm2, dengan adanya lubang – lubang pada badan lori, uap masuk dan dapat merebus buah secara merata. Proses perebusan ini dimaksudkan untuk membunuh enzim – enzim yang akan menurunkan kualitas minyak pangan dan juga memudahkan buah terlepas dari tandan serta memudahkan pemisahan cangkang dan inti dengan keluarnya air dari biji. Proses perebusan biasanya berlangsung selama 80 – 90 menit dan uap yang dibutuhkan sebesar 280 – 290 kg/ton TBS. Proses perebusan ini menghasilkan kondensat yang mengandung 0, 50% minyak pangan ikutan pada temperature tinggi. Kondensat ini kemudian di masukkan ke dalam fat fit. Tandan buah yang telah disterilisasi di masukkan ke dalam thereser.
Adapun tujuan sterilisasi adalah :
1. Merusak enzim lipotilik, sehingga dapat mencegah perkembangan asam lemak bebas
2. Memudahkan pelepasan buah dari tandan
3. Melunakkan buah
4. Mengkoagulasikan gum/emulsifier sehingga memudahkan pengambilan minyak
Distribusi waktu pengolahan selama sterilisasi terbagi mjenjadi 5 bagian yakni :
1. Pengeluaran udara
2. Waktu untuk mencapai tekanan yang diperlukan
3. Waktu untuk sterilisasi tandan
4. Pengeluaran uap air
5. Pembongkaran, penurunan dan realoding
Bila waktu pengolahan pada tahap sterilisasi terlalu lama, maka akan banyak minyak yang hilang (3%) serta kernel berwarna kehitaman (gelap). Bila waktu pengolahan selama tahap sterilisasi terlalu singkat, maka buah akan sulit lepas dari tandan pada tahap pengolahan selaqnjutnya.
c. Penebahan (Stripping)
Tandan buah kelapa sawit yang disterilisasi dituang sedikit demi sedikit secara teratur ke dalam mesin penebah (striper/pemipih) untuk memisahkan antara buah dan tandannya.Hal ini dilakukan dengan cara membanting tandan sehingga kadang-kadang proses ini disebut sebagai tahap bantingan). Hasil dari stripping tidak selalu 100%, artinya masih terdapat berondolan yang melekat pada tangkai tandan, hal ini disebut dengan Unstripped Bunch (USB) sehingga sering dilakukan “Double Thressing”. Janjang yang telah kosong selanjutnya di bawa ke incinerator dan dimanfaatkan sebagai pupuk.
d. Pelumatan (Digesting)
Buah lepas (brondolan buah) yang dibawa oleh fruit conveyor di masukkan ke dalam digester atau peralatan pengaduk dimana padanya terdapat pisau-pisau atau batang-batang yang terhubung dengan poros utama, yang berfungsi menghancurkan buah yang telah lepas dari tandannya. Pengadukan ini dimaksudkan untuk melepaskan daging buah dengan biji. Selama pengadukan berlangsung, temperature dan digester dijaga agar tetap stabil antara 95 – 105 OC. Pemanasan ini di lakukan dengan menggunakan uap panas (steam).

e. Pengempaan (Dressing)
Massa buah yang tercacah dan telah berbentuk bubur di masukkan ke dalam screw press (alat kempa). Mesin pres yang biasa digunakan adalah model screw press. Alat ini terdiri dari dua buah worm screw yang duduk dalam press cake dan dua buah cone yang dapat bergerak maju mundur. Disebabkan putaran kedua worm screw tersebut dan penekanan cone, minyak pangan dalam mesocarp itu akan diperas dan keluar melalui lubang – lubang kecil pada press cake. Sedangkan ampas press atau campuran fibred an nut akan keluar melalui worm screw. Hal – hal yang diperhatikan dalam proses yaitu press harus kering. Maksudnya minyak pangan yang melekat pada ampas press diusahakan sedikit mungkin dan cukup rendah. Hal ini dapat dilakukan dengan cara menekan cone, tetapi akibatnya akan menaikkan nut / kernel yang pecah.

f. Penjernihan (Clarifier)
Penjernihan pada statisun klarifikasi, kadang disebut dengan pemurnian minyak, dalam pengolahan kelapa sawit bertujuan untuk menjernihkan sehingga diperoleh minyak dengan mutu sebaik mungkin dan dapat dipasarkan dengan harga baik. Tahapan klarifikasi dalam industri pengolahan tersebut adalah penyaringan, pengendapan, sentrifugasi dan pemurnian.
Minyak kasar campuran dari digesti dan pengempaan dialirkan menuju kesaringan getar (vibrating screen) untuk disaring agar kotoran berupa serabut kasar dapat dipisahkan. Minyak kasar lalu ditampung dalam tanki penampung minyak kasar (crude oil tank), selanjutnya dipanaskan hingga suhu 95-100oC, dengan tujuan untuk memperbesar perbedaan berat jenis antara minyak, air, dan sludge sehingga sangat membantu dalam proses pengendapan.
Minyak dari crude oil tank selanjutnya dialirkan ke tanki pengendap. Didalam tanki tersebut crude oil terpisah menjadi minyak dan sludge atau Lumpur akibat pengolahan dengan teknik pengendapan. Sludge masih dapat diambil minyaknya dengan teknik pengolahan minyak kelapa sawit tertentu misalnya sentrifugasi atau pemusingan.

g. Pemecahan Nut
Nut yang telah kering (dinyatakan oleh tes laboratorium) masuk ke dalam Nut Cracher. Dalam Nut Cracher ini nut akan dipecah menjadi inti yang masih basah dan cangkang (kernel). Inti dikirim untuk bahan baker broiler dan diolah lebih lanjut menjadi palm kernel oil.

h. Proses Pengolahan Minyak
Proses Pengolahan Palm Oil
Seluruh Crude Oil dan lemak yang diguanakan sebagai bahan makanan termasuk palm oil mengandung kadar Impurities (kadar kotoran). Impurities yang terkandung antara lain seperti kadar Free Fatty Acid atau yang lebih dikenal dengan Asam Lemak Bebas (ALB), senyawa – senyawa phospat, bahan pewarna berbagai bentuk aroma, kadar air (moisture), kandungan logam serta adanya benda – benda asing di dalamnya. Kandungan impurities ini haruslah dihilangkan terlebih dahulu dengan satu pengolahan agar minyak pangan tersebut stabil dan layak untuk dikonsumsi masyarakat.
Proses pemurnian palm oil yang sering digunakan meliputi :
o Proses Penetralan (Alkaline Refining Process)
Proses penetralan ini meliputi :
 Degumming
Crude Palm Oil sebagaimana yang telah di jelaskan diatas tadi, hasil akhirnya mengandung senyawa – senyawa phospat yang nantinya akan sangat membahayakan tubuh bila tidak di hilangkan dan juga mengandung gum (lender). Oleh karena itu, langkah awal yang di lakukan dalam pengolahan palm oil ini adalah penambahan 0, 1% asam phospat (H3PO4) atau Asam Sitrat ke dalam palm oil ini. Hal ini dimaksudkan untuk menghilangkan senyawa phospat dan berbagai logam yang ada sehingga tidak mengganggu pada proses netralisasi. Degumming dilakukan pada suatu pencampur sentrifugal. Dari proses ini akan dihasilkan RBPO (Refinery Bleaching Palm Oil) dan PFAD (Palm Fatty Acid N-Hexaneete) yang dapat digunakan sebagai bahan baku sabun.

 Netralizing (Netralisasi)
Pada proses ini, minyak pangan telah di hilangkan lendirnya yang di campur dengan larutan Natrium Hidroksida (NaOH). Hal ini dimaksudkan untuk menghilangkan kandungan Free Fatty Acid (FFA) di dalam minyak pangan tersebut. Konsentrasi alkali pada proses ini harus seimbang dengan jumlah Free Fatty Acid yang ada pada minyak pangan tersebut. Biasanya dalam proses ini di gunakan larutan Natrium Hidroksida Excess. Larutan ini dicampurkan pada minyak pangan dalam pencampur sentrifugal. Kemudian setelah minyak pangan tadi bereaksi, minyak pangan di alirkan menuju separator berkecepatan tinggi untuk memisahkan minyak pangan dari kandungan Soap Stock (kandungan detergent), senyawa phospat dan endapan lainnya dari minyak netral yang telah di dapat.

 Eart Bleching (Pemucatan Warna) dan Filtrasi
Pemucatan warna (yang lebih di kenal dengan bleaching) di lakukan diatas pemanas atau di dalam pengaduk dalam keadaan hampa udara (vacum air) dengan penambahan serbuk pemutih Bleaching Eart untuk menurunkan kandungan warna pada minyak pangan. Pada proses ini juga di turunkan atau dinetralisir apakah masih terdapat kandungan phospat, sabun ataupun detergent serta logam dan oeroxida lainnya dari komposisi hasil proses oksidasi. Banyaknya Bleaching Eart yang ditambahkan antara 1% - 2% tergantung kualitas Crude Oil, spesifikasi produk akhir yang diminta, type Bleaching Eart dan temperature pemutihan Crude Oil tersebut. Dinegara Malaysia, bleaching dilakukan pada tekanan hampa udara 15 – 20 mmHg pada 90 – 130 OC selama 20 – 40 menit. Setelah proses bleaching selesai di lakukan, langkah selanjutnya adalah menghilangkan jumlah kandungan zat warna yang terasorbsi dalam minyak pangan melalui proses filtrasi. Setelah proses filtrasi, hasil minyak pangan kemudian disaring. Hasil dari kesemua proses ini ditandai dengan adanya warna terang dari proses Netralisasi pemucatan warna palm oil yang dikenal dengan BPO (Bleaching Palm Oil).


 Deodorizing (Penghilangan Bau)
Deodorization adalah langkah yang paling penting dalam proses pengolahan minyak pangan. Deodorization ini dilakukan untuk menghilangkan bau tengik dan sekaligus untuk menghasilkan minyak pangan yang berasa hambar. Hal ini dilakukan dengan cara mengurangi atau menghilangkan tingkat penguapan relative (tingkat oksidasi/Relative Vollatile Ordouferous) dan aroma yang ada pada minyak pangan. Mengurangi tingkat oksidasi dilakukan dengan cara mengurangi asupan free fatty acid (dibawah 0, 10%), kandungan Aldehyd, keton, warna (dibawah 3 red pada pengukuran dengan Lovibond pada ”cell). Deodorization di lakukan dengan destilasi pada keadaan hampa udara yaitu 2 – 5 torr, daerah kedap air dan pemanasan 230 – 250 OC. untuk melindungi minyak pangan dari proses oksidasi kembali, langkah yang dapat dilakukan adalah dengan menghilangkan udara pada temperature tinggi. Minyak pangan didinginkan pada suhu 55 OC sebelum di alirkan ke polishing filter. Hasil akhir pemurnian palm oil adalah Refined Bleached and Deodorized (RBD) palm oil yang di gunakan sebagai bahan makanan.

o Physical (Steam) Refining Process
Pengolahan palm oil selain secara kimia juga dapat dilakukan secara fisika. Perbedaan utama dari cara fisika dan kimia dari pengolahan palm oil adalah pada proses deacidification (pengasaman) dan deodorization. Proses ini di lakukan pada satu tempat khusus yang terbuat dari stainless stell dan tahan terhadap korosif oleh proses penetralan (terutama senyawa alkali). Secara garis besar proses phycal renifing dapat dibagi ke dalam 2 bagian yaitu :

 Pre-treatement and Bleaching Process
Langkah awal dari proses Crude Palm Oil adalh dengan menghilangkan kandungan senyawa phospat dan logam lainnya dengan penambahan asam phospat (H3PO4). Asam yang terdapat dalam minyak pangan kemudian di bleched dengan bantuan karbon aktif (Activited Earth).

 Deacidification and Deodorization Process
Pada mulanya minyak pangan dipanaskan pada suhu 240 – 260 OC dengan tekanan dibawah 2 – 6 mmHg, lalu free fatty acid yang telah diproses tadi di kumpulkan sebagai Fatty Acid N-Hexanee yang mengandung 80 – 95% Fatty Acid. Selanjutnya minyak pangan di destilasi lebih cepat untuk menghilangkan bau tengik, senyawa perioxide dan impurities yang terdapat di dalamnya. Setelah selesai, minyak pangan di dinginkan pada temperature 55 OC. hasil akhir dari keseluruhan proses diatas memiliki kualitas yang sama dengan prosesnya secara kimia.

Palm Oil Fractination (Fraksinasi Palm Oil)
Minyak pangan dan lemak alam memiliki berbagai perbedaan. Hal ini dapat kita ketahui dari banyaknya trygiceral yang terdapat dalam minyak pangan atau lemak itu. Selain itu juga dapat diketahui dari kandungan asamlemak dan ketidak jenuhan minyak pangan tersebut dengan memperhatikan panjang rantai carbon yang terdapat dan yang menysun minyak pangan atau lemak tersebut.
Fraksinasi palm oil di dasarkan pada perbedaan titik lebur minyak pangan tersebut. Hal ini dilakukan untuk memisahkan fraksi minyak pangan yang memiliki titik cair yang tinggi dan titik cair yang rendah pada suhu yang rendah. Triglyceride dengan derajat ketidak jenuhan yang tinggi (dapat diketahui dengan melihat harga iodine value yang tinggi) seperti fraksi Olein yang lebih dikenal dengan Crude Palm Olein memiliki titik cair yang tinggi. Dari perbedaan titik cair inilah kedua fraksi tersebut dapat di pisahkan.
Ada dua (2) cara yang digunakan pada proses fraksinasi antara lain :
5. Fraksinasi kering; dimana minyak pangan di kristalisasikan secara terus menerus tanpa perubahan suhu yang dilanjutkan dengan proses filtrasi.
6. Detergent fraktination; dimana minyak pangan dikristalisasikan dengan pengaturan suhu, dilanjutkan dengan pemisahan fraksi baik melalui perbedaan berat jenis atau centrifugation (pengocokan) dengan penambahan surfaktan.

B. PROSES PENGOLAHAN INTI KELAPA SAWIT

Ampas kelapa sawit yang terdiri dari biji dan fibre hasil olahan diatas tadi dimasukkan ke dalam deprecicarper melalui cake breaker conveyor yang di panaskan dengan uap agar sebagian kandungan air dapat di perkecil, sehingga press cake terurai dan mempermudah proses pemisahan fibred an biji. Pemisahan terjadi akibat perbedaan dan daya hisap blower. Biji di tampung pada nut silo yang dialiri udara panas 60 – 80 OC selama 10 – 14 jam untuk mengurangi kadar air dari 21% menjadi 14%. Fibre di alirkan ke boiler station sebagai bahan baker ketel uap.

Ripple Mill
Sebelum biji masuk ke ripple mill, terlebih dahulu dip roses dalam nut grading fraksi yang telah ditentukan. Nut kemudian dialirkan ke ripple mill sebagai alat pemecah. Massa biji yang pecah dialirkan menuju light dust separator dan fibrating grade untuk memisahkan cangkang halus, biji utuh, cangkang dan inti.

Claybath
Massa cangkang bercampur inti dialirkan masuk ke dalam claybath untuk memisahkan antara cangkang dengan inti. Cangkang dipakai sebagai bahan baker ketel uap dan alat pengeras jalan. Sedangkan inti dialirkan masuk ke dalam kernel silo untuk proses pengeringan sampai kadar air mencapai 7% dengan tingkat pengeringan 60 OC, 70 OC dan 80 OC dalam waktu 5 – 6 jam. Selanjutnya diproses untuk menghasilkan palm kernel oil.

Extraction Process
Kebanyakan ampas kelapa sawit disamakan dengan ampas kelapa (copra expeller). Padahal pada kenyataannya berbeda. Ampas kelapa sawit yang sering disebut dengan Palm Kernel Crushers adalah hasil akhir dari pengolahan palm kernel oil dan biasanya sering digunakan sebagai bahan pembuat makanan ternak diberbagai Negara misanya Brazil. Secara umum ada dua cara yang digunakan untuk mengolah palm kernel oil, antara lain dengan cara Mechanical Extraction dengan menggunakan screw press dan dengan cara Solvent Extraction.
1. Kernel Pretreatement
a. Cleaning (Pembersihan) : pemisahan seluruh zat – zat asing seperti pasir, kandungan logam yang dapat menyebabkan kerusakan pada mesin. Hal ini dilakukan dengan menggunakan magnetic separator dab fibrating secreen.
b. Flaking : dilakukan dengan cara memecahkan kernel menjadi butiran kecil dengan menggunakan swinging hammer dan breaker boiler. Hal ini dilakukan untuk mempermudah proses pemecahan dan pengepresan.
c. Cooking
2. Oil Extraction
a. Screw Pressing dan Oil Crarification
Meal yang telah diproses diatas tadi di lanjutkan dengan pressing yang menggunakan remolving worm. Oleh karena itu, maka hilanglah minyak pangan pada meal (Expeled cake) sehingga kadar minyak pangan yang tersisa sekitar 6 – 10% (toleransi). Expelled oil* mengandung kotoran yang harus di hilangkan. Untuk expelled oil dapat dilakukan dengan proses dekantasi dan filtrasi yang kemudian disimpan. Expelled cake yang telah terbebas dari minyak pangan tadi kemudian dipack/dibungkus untuk selanjutnya disimpan.
Beberapa industrimengolah PKE (Palm Kernel Expeller) tanpa pre-treatement proses. Dalam hal ini pengepresan ganda sangat diperlukan demi keefisienan extraksi minyak pangan. Namun, bagaimanapun kapasitas hasil pengepresan (untuk pengepresan ganda) selalu lebih kecil bila dibandingkan dengan menggunakan pre-treatement process.
Biasanya pre-treatement process yang lengkap digunakan pada perusahaan berkapasitas besar, karena mesin – mesinnya telah modern yang diimport dari Eropa.
b. Solvent Extraction
PKE yang telah di panaskan tadi di ekstraksi dengan menggunakan N-Hexane pada alat ekstraksi. Boleh juga dilakukan dengan proses perendaman dan penyaringan.
Penyaringan Hexane di pompakan pada meal dan selanjutnya disaring dengan menggunakan kertas saring.
Perendaman Kernel meal dimasukkan pada Extractor, lalu Hexane dialirkan dalam elevator tersebut. Biarkan hingga keseluruhan minyak pangan dalam kernel meal larut.
Solvent Recovery From Meal Hexane di hilangkan dari Deffated Meal dalam toaster. Setelah seluruh Hexane menguap, maka akan di dapat pellet yang baik dan terbebas dari Hexane yang dikenal dengan Palm Kernel Expeller yang selanjutnya dapat disimpan dan siap untuk di pasarkan.
Solvent Recovery From Miscella



Hexane yang telah dipergunakan tadi dapat kita peroleh kembali dengan cara memurnikannya melalui proses ekstraksi pada tekanan rendah dan temperature yang berangsur – angsur naik. Lalu Hexane condensate tadi dapat dipergunakan lagi pada proses selanjutnya.

Setelah melewati proses – proses diatas tadi, Palm Kernel Oil dimurnikan dan diproses ke tahap yang selanjutnya yaitu degumming, bleaching, deodorizing, fraksinasi sehingga diperoleh hasil yaitu RBD Palm Kernel Oil, RBD Palm Kernel Stearin, Crude Palm Kernel Oil, Crude Palm Kernel Stearin, Crude Palm Kernel Olein, RBD Palm Kernel Olein serta produk lainnya. Dalam proses pemurnian dan fraksinasi metode dan prinsip pengerjaannya sama seperti proses pada palm oil.

Sumber :
http://lemak minyak.blogspot.com/2009/05/pengolahan-minyak-kelapa-sawit.html/
http://apwardanhu.wordpress.com/2009/03/20/teknologi-pengolahan-kelapa-sawit/
Laporan Prakerin Ahmad Husni Lubis,dkk pada Indokem Laborindo//Teknik Pengolahan Kelapa sawit/