NETRALISASI

Netralisasi ialah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas dari minyak atau

lemak, dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya

sehingga membentuk sabun (soap stock). Pemisahan asam lemak bebas dapat juga dilakukan

dengan cara penyulingan yang dikenal dengan istilah de-asidifikasi. Tujuan proses netralisasi

adalah untuk menghilangkan asam lemak bebas (FFA) yang dapat menyebabkan bau tengik.

Ada beberapa cara netralisasi. Yaitu:

1. Netralisasi dengan Kaustik Soda (NaOH)

Netralisasi dengan kaustik soda banyak dilakukan dalam skala industry, karena lebih

efisien dan lebih murah dibandingkan dengan cara netralisasi lainnya. Selain itu

penggunaan kaustik soda, membantu dalam mengurangi zat warna dan kotoran yang

berupa getah dan lender dalam minyak.

Reaksi antara asam lemak bebas dengan NaOH adalah sebagai berikut:

R – C = O (asam lemak bebas) + NaOH (basa) R – C = O (sabun) + H2O (air)

OH ONa

Sabun yang terbentuk dapat membantu pemisahan zat warna dan kotoran seperti

fosfatidan dan protein, dengan cara mementuk emulsi. Sabun atau emulsi yang terbentuk

dapat dipisahkan dari minyak dengan cara sentrifusi.

Dengan cara hidrasi dan dibantu dengan proses pemisahan sabun secara mekanis,

maka netralisasi dengan menggunakan kaustik soda dapat menghilangkan fosfatida,

protein, rennin, dan suspense dalam minyak yang tidak dapat dihilangkan dengan proses

pemisahan gum. Komponen minor (minor component) dalam minyak berupa sterol,

klorofil, vitamin E, dan karotenoid hanya sebagian kecil dapat dikurangi dengan proses

netralisasi.

Netralisasi menggunakan kaustik soda akan menyabunkan sejumlah kecil trigliserida.

Molekul mono dan digliserida lebih mudah bereaksi dengan persenywaan alkali. Reaksi

penyabunan mono dan digliserida dalam minyak terjadi sebagai berikut:

1

Di Amerika, netralisasi dengan kaustik soda dilakukan terhadap minyak biji kapas dan

minyak kacang tanah dengan konsentrasi larutan kaustik soda 0,1 – 0,4 N pada suhu 70-

95oC. Penggunaan larutan kaustik soda 0,5 N pada suhu 70 oC akan menyebabkan

trigliserida sebanyak 1%.

Efisiensi netralisasi dinyatakan dalam refining factor, yaitu perbandingan antara

kehilangan karena netralisasi dan jumlah asam lemak bebas dalam lemak kasar. Sebagai

contoh ialah netralisasi kasar yang mengandung 3% asam lemak bebas, menghasilkan

minyak netral dengan rendemen sebesar 94%, maka akan mengalami kehilangan total

(total loss) sebesar (100-94)% = 6%.

refining factor =

Makin kecil nilai refining factor, maka efisiensi netralisasi makin tinggi. Pemakaian

larutan kaustik soda dengan kensentrasi yang terlalu tinggi akan bereaksi sebagian dengan

trigiserida sehingga mengurangi rendemen minyak dan menambah jumlah sabun yang

terbentuk. Oleh karena itu, harus dipilih konsentrasi dan jumlah kaustik soda yang tepat

untuk menyabunkan asam lemak bebas dalam minyak. Dengan demikian penyabunan

trigliserida dan terbentuknya emulsi dalam minyak dapat dikurangi, sehingga dihasilkan

minyak netral dengan rendemen yang lebih besar dan mutu minyak yang lebih baik.

Beberapa hal yang perlu dipertimbangkan dalam memilih konsentrasi larutan alkali

yang digunakan dalam netralisasi adalah sebagai berikut:

a. Keasaman dari Minyak Kasar

2

Konsentrasi dari alkali yang digunakan tergantung dari jumlah asam lemak bebas

atau derajat keasaman minyak. Makin besar jumlah asam lemak bebas, makin besar pula

konsentrasi alkali yang digunakan.

Secara teoritis, untuk menetralkan 1 kg asam lemak bebas dalam minyak (sebagai

asam oleat), dibutuhkan sebanyak 0,142 kg kaustik soda Kristal, atau untuk menetralkan

1 ton minyak yang mengandung 1% asam lemak bebas (10 kg asam lemak bebas)

dibutuhkan sebanayk 1,42 kg kaustik soda Kristal. Pada proses netralisasi perlu

ditambahkan kaustik soda berlebih yang disebut excess dari jumlahnya terantung dari

sifat-sifat khas minyak; misalnya untuk minyak kelapa sebanyak 0,1 – 0,2% kaustik

soda didasarkan pada berat minyak.

b. Jumlah Minyak Netral (Trigliserida) yang Tersabunkan Diusahakan Serendah Mungkin

Makin besar konsentrasi larutan alkali yang digunakan, maka kemungkinan jumlah

trigliserida yang tersabunkan semakin besar pula sehingga angka refining factor

bertambah besar.

c. Jumlah Minyak Netral yang Terdapat dalam Soap Stock

Makin encer larutan kaustik soda, maka makin besar tendensi larutan sabun untuk

membentuk emulsi dengan trigliserida. Umumnya minyak yang mengandung kadar

asam lemak bebas yang rebdah lebih beik dinetralkan dengan alkali encer (konsentrasi

lebih kecil dari 0,15 N atau 5oBe), sedangkan asam lemak bebas dengan kadar tinggi,

baik dinetralkan dengan larutan alkali 10-24oBe. Dengan menggunakan larutan alkali

encer, kemungkinan terjadinya penyabunan trigliserida dapat diperkecil, akan tetapi

kehilangan minyak bertambah besar karena sabun dalam minyak akan membentuk

emulsi.

d. Suhu Netralisasi

Suhu netralisasi dipilih sedemikian rupa sehingga sabun (soap stock) yang terbentuk

dalam minyak mengendap dengan kompak dan cepat. Pengendapan yang lambat akan

memperbesar kehilangan minyak karena sebagian minyak akan diserap oleh sabun.

e. Warna Minyak Netral

Makin encer larutan alkali yang digunakan, makin besar jumlah larutan yang

dibutuhkan untuk netralisasi dan minyak netral yang dihasilkan berwarna lebih pucat.

2. Netralisasi dengan Natrium Karbonat (Na2CO3)

Keuntungan menggunakan persenyawaan karbonat adalah karena trigliserida tidak ikut

tersabunkan, sehingga nilai refining factor dapat diperkecil. Suatu kelemahan dari

pemakaian senyawa ini adalah karena sabun yang terbentuk sukar dipisahkan. Hal ini

3

disebabkan karena gas CO2 yang dibebaskan dari karbonat akan menimbulkan busa dalam

minyak.

Netralisasi menggunakan natrium karbonat biasanya disusul dengan pencucian

menggunakan kaustik soda encer, sehingga memperbaiki mutu, terutama warna minyak.

Hal ini akan mengurangi jumlah absorben yang dibutuhkan pada proses pencucian.

Pada umumnya netralisasi minyak menggunakan natrium karbonat dilakukan di bawah

suhu 50oC, sehingga seluruh asam lemak bebas yang bereaksi dengan natrium karbonat

akan membentuk sabun dan asam karbonat, dengan reaksi sebagai berikut:

R – C = O + Na2CO3 R – C = O + H2CO3 CO2

OH ONa H2O

Asam lemak bebas sabun asam karbonat

Pada pemanasan, asam karbonat yang terbentuk akan terurai menjadi gas CO2 dan

H2O. gas CO2 yang dibebaskan akan membentuk busa dalam sabun yang terbentuk dan

mengapungkan partikel sabun di atas permukaan minyak. Gas tersebut dapat dihilangkan

dengan cara mengalirkan uap panas atau atau dengan cara menurunkan tekanan udara di

atas permukaan minyak dengan pompa vakum.

Cara netralisasi adalah dengan minyak dinetralkan, dipanaskan pada suhu 35-40oC

dengan tekanan lebih rendah dari 1 atmosfir. Selanjutnya ditambahkan larutan natrium

karbonat, kemudian diaduk selama 10-15 menit dengan kecepatan pengadukan 65-75 rpm.

Kemudian kecepatan pengadukan dikurangi 15-20 rpm dan tekanan vakum diperkecil

selama 20-30 menit. Dengan cara tersebut, gas CO2 yang terbentuk akan menguap dan

asam lemak bebas yang tertinggal dalam minyak kurang lebih sebesar 0,05%. Sabun yang

terbentuk dapat diendapkan dengan menambahkan garam, misalnya natrium sulfat atau

natrium silikat, atau mencucinya dengan air panas. Setelah sabun dipisahkan dari minyak

selanjutnya dilakukan proses pemucatan.

4

Minyak dalam sabun yang telah mengendap dapat dipisahkan dengan cara menyaring

menggunakan filter press. Asam lemak bebas yang telah membentuk sabun (soap stock)

dapat diperoleh kembali jika sabun tersebut direaksikan dengan asam mineral.

R - C = O + HCl R - C = O + NaCl

l l

ONa OH

Sabun asam lemak bebas

Keuntungan netralisasi menggunakan natrium karbonat adalah sabun yang terbentuk

bersifat pekat dan mudah dipisahkan, serta dapat dipakai langsung untuk pembuatan sabun

bermutu baik. Minyak yang dihasilkan mmlebih baik, terutama setelah mengalami proses

deodorisasi. Di samping itu trigliserida tidak ikut tersabunkan sehingga rendemen minyak

netra yang dihasilkan lebih besar.

Kelemahannya adalah karena cara tersebut sukar dilaksanakan dalam praktek, dan di

samping itu untuk minyak semi drying oil seperti minyak kedelai, sabun yang terbentuk

sukar disaring karena adanya busa yang disebabkan oleh gas CO2.

3. Netralisasi Minyak dalam Bentuk “miscella”

Cara netralisasi ini digunakan pada minyak yang diekstrak dengan menggunakan

pelarut menguap (solvent extraction). Hasil ekstraksi merupakan campuran antara pelarut

dan minyak disebut miscella.

Asam lemak bebas dalam miscella dapat dinetralkan dengan menggunakan kaustik

soda atau natrium karbonat. Penambahan bahan kimia tersebut ke dalam miscella yang

5

mengalir dalam ketel ekstraksi, dilakukan pada suhu yang sesuai dengan titik didih pelarut.

Sabun yang terbenuk dapat dipisahkan dengan cara menambahkan garam, sedangkan

minyak netral dapat dipisahkan dari pelarut dengan cara penguapan.

4. Netralisasi dengan Etanol Amin dan Amonia

Etanol amin dan ammonia dapat digunakan untuk netralisasi asam lemak bebas. Pada

proses ini asam lemak bebas dapat dinetralkan tanpa menyabunkan trigliserida, sedangkan

ammonia yang digunakan dapat diperoleh kembali dari soap stock dengan cara

penyulingan dalam ruang vakum.

Tekanan vakum NH3+

Sabun (soap stock)

asam lemak bebas

5. Pemisahan Asam (de-acidification) dengan Cara Penyulingan

Proses pemisahan asam dengan cara penyulingan adalah proses penguapan asam

lemak bebas, langsung dari minyak tanpa mereaksikannya dengan larutan biasa, sehingga

asam lemak yang terpisah tetap utuh. Minyak kasar yang akan disuling terlebih dahulu

dipanaskan dalam alat penukar kalor (heat exchanger). Selanjutnya minyak tersebut

dialirkan secara kontinu ke dalam alat penyuling, dengan letak horizontal.

Contoh aplikasi netralisasi minyak ada pada:

1. Proses Pembuatan Minyak Ikan

Proses netralisasi dilakukan dengan menambahkan larutan alkali atau pereaksi lainnya

untuk membebaskan asam lemak bebas dengan membentuk sabun dan membentuk

koagulasi bahan-bahan yang tidak diiinginkan. Penambahan larutan alkali ke dalam

minyak mentah akan menyebabkan reaksi kimia maupun fisik, yaitu:

a. Alkali akan bereaksi dengan asam lemak bebas dan membentuk sabun,6

b. Gum menyerap air dan menggumpal melaliu reaksi hidrasi,

c. Bahan-bahan warna terdegradasi, terserap oleh gum atau larutan oleh alkali,

d. Bahan-bahan yang tidak terlatur yang terdapat dalam minyak akan menggumpal.

Selanjutnya minyak yang telah dinetralkan dibiarkan beberapa saat supaya terjadi

pemisahan sabun yang terbentuk. Lapisan sabun berada pada lapisan bawah dan lapisan

minyak pada bagian bawah. Kemudian sabun tersebut diambil. Untuk menghilangkan

sabun-sabun yang masih tersisa, pada minyak ikan ditambahkan air panas sambil diaduk

dan kemudian dibiarkan supaya terjadi pemisahan minyak dan air. Setelah itu air yang

terpisah dibuang.

2. Proses Pembuatan Minyak Sawit

Proses netralisasi konvensional dengan penambahan soda kaustik merupakan proses

yang paling luas digunakan dan juga proses purifikasi terbaik yang dikenal sejauh ini.

Penambahan larutan alkali ke dalam CPO menyebabkan beberapa reaksi kimia dan fisika

sebagai berikut:

1. Alkali bereaksi dengan Free Fatty Acid (FFA) membentuk sabun.

2. Fosfatida mengabsorb alkali dan selanjutnya akan terkoagulasi melalui proses hidrasi.

3. Pigmen mengalami degradasi, akan terabsorbsi oleh gum.

4. Bahan-bahan yang tidak larut akan terperangkap oleh material terkoagulasi.

Efisiensi pemisahan sabun dari minyak yang sudah dinetralisasi, yang biasanya

dilakukan dengan bantuan separator sentrifugal, merupakan faktor yang signifikan dalam

netralisasi kaustik. Netralisasi kaustik konvensional sangat fleksibel dalam memurnikan

minyak mentah untuk menghasilkan produk makanan.

7

DAFTAR PUSTAKA

Arghainc. 2008. Minyak Sawit. http://arghainc.wordpress.com/2008/11/21/minyak-sawit/.

Ketaren, S. 2008. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. UI-Press. Jakarta.

Fauzi, M. 2008. Proses Pembuatan Minyak Ikan.

http://ozenjoy.blogspot.com/2008/06/proses-pembuatan-minyak-ikan_28.html.

Riyadi, Kris. 2010. Industri Minyak Nabati. http://kuliah.wikidot.com/minyak-nabati.

8