Makalah Oleokimia [PDF]

Citation preview

MAKALAH OLEOKIMIA PRODUK TURUNAN KELAPA SAWIT: CETYL PALMITATE



DOSEN PENGAMPU Prof. Dr. Adel Zamri MS, DEA



Diusulkan oleh: Sony Ananta



1803112492



2018



JURUSAN KIMIA FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM UNIVERSITAS RIAU PEKANBARU 2019



i



KATA PENGANTAR Puji syukur kehadirat Allah SWT atas segala rahmatNya sehingga makalah ini dapat tersusun hingga selesai. Tidak lupa kami mengucapkan terimakasih terhadap bantuan dari pihak yang telah berkontribusi dengan memberikan sumbangan baik pikiran maupun materinya. Kami berharap semoga makalah ini dapat menambah pengetahuan dan pengalaman untuk para pembaca. Bahkan kami berharap lebih jauh lagi agar makalah ini bisa pembaca praktekkan dalam kehidupan sehari-hari. Kami yakin masih banyak kekurangan dalam penyusunan makalah ini karena keterbatasan pengetahuan dan pengalaman Kami. Untuk itu kami sangat mengharapkan kritik dan saran yang membangun dari pembaca demi kesempurnaan makalah ini. Pekanbaru, 15 Desember 2019  



Penulis



ii



DAFTAR ISI



HALAMAN SAMPUL.............................................................................................i KATA PENGANTAR.............................................................................................ii DAFTAR ISI..........................................................................................................iii BAB I.......................................................................................................................1 PENDAHULUAN...................................................................................................1 1.1.



Latar Belakang..........................................................................................1



1.2.



Tujuan Penulisan.......................................................................................2



BAB II......................................................................................................................3 PEMBAHASAN......................................................................................................3 2.1. Cetyl Palmitate..............................................................................................3 2.3. Cetyl Palmitate Synthesis..............................................................................4 2.2. Produksi Asam Palmitat dari Minyak Kelapa Sawit.....................................5 2.2. Kegunaan Cetyl Palmitate.............................................................................7 2.4. Cetyl Palmitate Sebagai Produk Kecantikan................................................8 2.5. Efek Samping Penggunaan Kosmetik Mengandung Cetyl Palmitate...........9 BAB III..................................................................................................................10 PENUTUP..............................................................................................................10 3.1. Kesimpulan.................................................................................................10 3.2. Saran............................................................................................................10 DAFTAR PUSTAKA............................................................................................11



iii



BAB I PENDAHULUAN 1.1.



Latar Belakang Tanaman kelapa sawit menghasilkan buah yang disebut tandan buah segar (TBS), setelah diolah tandan buah segar akan menghasilkan minyak yang terdiri atas 2 macam; minyak berasal dari daging buah (messocarp) yang dihasilkan melalui perebusan dan pemerasan (press), minyak jenis ini dikenal sebagai minyak sawit kasar atau crude palm oil (CPO); minyak berasal dari inti sawit, dikenal sebagai minyak inti sawit atau palm kernel oil (PKO). CPO dan PKO dapat dibuat menjadi berbagai produk, pabrik CPO dan PKO disebut refineri dan ekstraksi yang menghasilkan beberapa jenis minyak siap pakai seperti minyak goreng dan berbagai jenis minyak yang harus diproses lebih lanjut untuk menghasilkan produk lain. Hasil akhir minyak kelapa sawit diolah menjadi produk konsumsi ataupun kimia dasar dengan nilai tambah produk yang tinggi. Dari industri hilir minyak kelapa sawit dapat menghasilkan lebih dari 100 jenis produk turunan namun di Indonesia baru 23 jenis produk hilir yang sudah diproduksi secara komersial. (Kemenperin, 2009). Selain sebagai sumber minyak goreng kelapa sawit, produk turunan kelapa sawit ternyata masih banyak manfaatnya dan sangat prospektif untuk dapat lebih dikembangkan, antara lain: 1. Produk Turunan CPO Produk turunan CPO selain minyak goreng kelapa sawit, dapat dihasilkan margarine, shortening, Vanaspati (Vegetable ghee), Ice creams, Bakery Fats, Instans Noodle, Sabun dan Detergent, Cocoa Butter Extender, Chocolate dan Coatings, Specialty Fats, Dry Soap Mixes, Sugar Confectionary, Biskuit Cream Fats, Filled Milk, Lubrication, Textiles Oils dan Bio Diesel. Khusus untuk biodiesel, permintaan akan produk ini pada beberapa tahun mendatang akan semakin meningkat, terutama dengan



1



diterapkannya kebijaksanaan di beberapa negara Eropa dan Jepang untuk menggunakan renewable energy.



2. Produk Turunan Minyak Inti Sawit Dari produk turunan minyak inti sawit dapat dihasilkan Shortening, Cocoa Butter Substitute, Specialty Fats, Ice Cream, Coffee Whitener/Cream, Sugar Confectionary, Biscuit Cream Fats, Filled Mild, Imitation Cream, Sabun, Detergent, Shampoo dan Kosmetik. 3. Produk Turunan Oleochemicals Kelapa Sawit Dari produk turunan minyak kelapa sawit dalam bentuk oleochemical dapat dihasilkan Methyl Esters, Plastic, TextileProcessing, Metal Processing,Lubricants, Emulsifiers, Detergent, Glicerine, Cosmetic, Explosives, Pharmaceutical Products dan Food Protective Coatings. 1.2.



Tujuan Penulisan Adapun tujuan dari penulisan makalah ini adalah sebagai berikut: a. Mengetahui berbagai macam turunan kelapa sawit yang masih dapat diolah dan menghasil income bagi negara. b. Mengetahui produk apa saja yang dapat dihasilkan dari sintesis senyawa cetyl palmitate. c. Mengetahui proses sintesis dari senyawa cetyl palmitate. d. Mengetahui fungsi dari cetyl palmitate dalam sebuah produk kecantikan. e. Mengetahui efek samping penggunaan kosmetik yang mengandung cetyl palmitate.



2



BAB II PEMBAHASAN 2.1. Cetyl Palmitate Ethylhexyl Palmitate, juga disebut Octyl Palmitate, adalah cairan bening, tidak berwarna, praktis tidak berbau. Cetyl Palmitate adalah zat putih, kristal, seperti lilin. Isopropyl Palmitate adalah cairan yang tidak berwarna, hampir tidak berbau. Dalam kosmetik dan produk perawatan pribadi, Palmitat digunakan dalam berbagai produk.



3



Selain itu Cetyl Palmitate juga memiliki beberapa sifat / karakteristik yang menjadi salah satu identitasnya, yaitu:



2.3. Cetyl Palmitate Synthesis Ester alkohol lemak rantai panjang dan asam lemak disebut ester lilin. Ester lilin memiliki sifat pelumas yang baik bersama dengan biodegradabilitas dan tidak ada toksisitas. Mereka dapat diekstraksi dari beberapa sumber alami yang terbatas seperti bulu seafowl, biji jojoba, honeycomb, carnauba, wol domba, dan lipid kulit. Ester-ester ini penting bagi industri karena digunakan sebagai pengemulsi dan agen peminyakan dalam kosmetik, aditif dalam pelumas, bahan pelapis dan pelunak [1, 2]. Cetyl palmitate, ester alkohol cetyl dan asam palmitat (Scheme 1),



4



adalah salah satu ester lilin yang paling umum digunakan dalam industri kosmetik. Ini adalah unsur utama lilin spermaceti yang ditemukan di tengkorak physeter catodon (sejenis paus khusus) [3]. Karena



sumber



alami



ester



lilin



terbatas,



diperlukan



untuk



mengembangkan rute untuk memproduksinya secara sintetis. Oleh karena itu, produksi industri ester umumnya dilakukan oleh esterifikasi Fischer dengan katalis asam homogen pekat, seperti H2SO4, HCl dan H3PO4. Namun, katalis ini memiliki kelemahan yang signifikan yaitu sifat korosif, kerentanan terhadap air, kebutuhan untuk reagen berlebih, kesulitan dalam pemurnian produk dan bahaya lingkungan [4, 5]. Untuk mengatasi masalah ini, ada beberapa studi dalam literatur tentang pengembangan katalis heterogen aktif, selektif dan dapat digunakan kembali. Meskipun berbagai katalis seperti resin asam [6], zeolit [7], asam heteropol [8] dan zirkonia tersulfat yang tergabung dalam silika mesopori [9] dipelajari, keberhasilan aktivitas katalis ini terbatas pada esterifikasi asam karboksilat dengan alkohol rantai pendek menghasilkan ester dengan kurang dari 10 karbon. Ada sejumlah kecil studi tentang esterifikasi asam lemak rantai panjang dan alkohol. Cirillo et al. mempelajari sintesis cetyl palmitate dengan esterifikasi alkohol cetyl dengan asam palmitat dalam sistem bebas pelarut menggunakan lipase Lipozyme RM IM komersial sebagai katalis dan menemukan hasil yang menjanjikan [10]. Mantri et al. menyelidiki penggunaan berbagai garam hidrat multivalen yang didukung dan tidak didukung untuk esterifikasi asam lemak rantai panjang dan alkohol dan menemukan bahwa ZrO 2, mungkin kation logam aktif untuk reaksi [1]. Namun, penelitian tidak memberikan pemahaman yang baik tentang efek sifat katalis pada hasil ester karena kurangnya hasil karakterisasi katalis rinci. Sebelumnya kelompok kami menunjukkan bahwa Zr-SBA-15 adalah katalis aktif dan dapat digunakan kembali untuk sintesis cetyl palmitate. Selain itu, aktivitas katalis untuk reaksi ini sangat terkait dengan keasaman dan jumlah situs asam Brønsted dari katalis daripada daerah permukaan [11]. 2.2. Produksi Asam Palmitat dari Minyak Kelapa Sawit Terlepas dari kualitas Crude Palm Oil (CPO) yang baik, industri manufaktur makanan membutuhkan Palm Oil (PO) dengan warna lembut dan cerah, 5



menjadikan kilang sebagai langkah wajib. Langkah-langkah ini dapat dilakukan melalui bahan kimia (pengolahan basa atau asam) atau metode fisik (pemurnian uap, pengupasan gas inert, distilasi molekuler, pemurnian membran, dll.). Setelah itu, langkah-langkah pemutihan dan penghilang bau mengikuti, bersama dengan perawatan khusus lainnya tergantung pada proses pemurnian pertama yang diterapkan. Sebagai contoh, setelah perawatan alkali, kotoran dikeluarkan dengan sentrifugasi sebagai gusi; produk yang mudah menguap kemudian dikeluarkan melalui distilasi aliran pada suhu yang lebih tinggi dan mengurangi tekanan. Minyak yang diperoleh setelah proses pemurnian tidak berwarna, hambar dan stabil. Di sisi lain, perlakuan alkali menghasilkan kerugian dalam Tri Asil Gliserol (TAG) netral dan itu adalah proses yang lebih mahal dengan dampak tinggi terhadap lingkungan. Untuk alasan ini, protokol pemurnian fisik, berdasarkan volatilitas yang berbeda dari Free Fatty Acid (FFA) dan TAG, metode suhu tinggi dan tekanan rendah, saat ini digunakan, bahkan jika prosedur ini mengarah pada hilangnya tokoferol dan tokotrienol yang jelas dan juga menghasilkan kerusakan oksidatif. Selain itu, PO yang disempurnakan dengan perawatan fisik menunjukkan stabilitas penyimpanan yang lebih rendah dan memerlukan prosedur yang akurat untuk menghilangkan fosfor selama prosedur degumming, untuk menghindari



keberadaan



asam fosfat dalam produk akhir yang akan



mempengaruhi proses pemutihan panas. PO dengan jumlah rendah asam lemak bebas (FFA), kadar pengotor yang rendah dan pemutihan yang baik dianggap berkualitas tinggi dan digunakan dalam industri minyak nabati; sebaliknya, minyak berkualitas rendah digunakan dalam industri yang tidak dapat dimakan seperti biofuel, lilin, kosmetik dan produksi sabun. Yang disebut PO berkualitas tinggi terdiri dari lebih dari 95% triacylglycerol netral (TAGs, atau trigliserida) dan lebih dari 0,5% FFA. PO dan PKO memiliki sifat fisik dan kimia yang berbeda tergantung pada aplikasi yang dimaksudkan [4,10]. Seperti ditunjukkan pada Tabel 1, PKO mengandung 85% SFA, terutama asam laurat dan miristat, sementara PO mengandung 50% SFA, sebagian besar asam palmitat (PA, 44%) dan jumlah asam stearat yang lebih rendah (5%), 40% asam lemak tak jenuh tunggal (MUFAs), sebagian besar asam oleat, dan 10% asam lemak tak jenuh ganda (PUFA), sebagian besar asam



6



linoleat. PA adalah SFA utama yang terjadi secara alami pada lemak hewani dan minyak nabati, serta komponen utama dari lemak susu manusia. Dalam beberapa dekade terakhir, aplikasi PO dalam industri makanan telah tumbuh secara eksponensial untuk tekstur, aroma dan rasa netral yang dijaminnya dalam produk jadi. Dua fraksi utamanya adalah fraksi cair leleh rendah (dikenal sebagai palm olein, 65% -75%) dan fraksi padat leleh tinggi (dikenal sebagai palm stearin, 30% 35%). Fraksi minyak sawit yang berbeda kemudian berbeda digunakan dalam industri makanan: olein sawit digunakan dalam minyak goreng untuk menggoreng (karena titik asapnya yang tinggi, 230 ° C) dan margarin; palm stearine dalam aplikasi makanan seperti shortening dan minyak terhidrogenasi yang digunakan sebagai pengganti mentega di India; palm olein fraksinasi ganda kemudian digunakan dalam persiapan mayones [4]. PO umumnya ditemukan di: makanan yang dipanggang, permen, kue, keju analog, keripik, cokelat, lemak penganan, kue, minyak goreng, kerupuk, donat, makanan beku (panekuk, pai, pizza, kentang), es krim, lemak goreng industri , mie instan, dan oatmeal, margarin, popcorn microwave, krim non-susu, selai kacang, saus salad, makanan ringan, sup, suplemen / vitamin, ghee sayuran. Meskipun beberapa penulis menyarankan bahwa palm olein, yang mengandung asam oleat pada 48%, bisa menjadi pengganti minyak zaitun dalam diet manusia normal kolesterolemik yang sehat [5], perdebatan terkait potensi efek tidak sehat PO (terutama karena kandungan PA tinggi) adalah sedang berlangsung [18–21]. Namun, PO, seperti semua minyak nabati, bebas kolesterol dan FA terutama terstruktur sebagai TAG. TAG yang terkandung dalam PO terutama terdiri dari asam oleat, terutama terletak di posisi SN-2, dan PA, terutama terletak di posisi SN-1 dan SN-3 (Gambar 1). TAG yang terkandung dalam lemak hewani berbeda dalam hal PA atau asam stearat sering ditemukan pada posisi SN-2 [5,22].



7



Gambar 1. Representasi skematis yang menunjukkan hidrolisis trigliserida PO tipikal. Asam palmitat, SFA utama dalam PO, terletak di posisi SN-1 dan SN3 TAG. FA utama lainnya dalam PO, asam oleat, terletak pada posisi SN-2. Setelah pencernaan, FFA terlibat dalam sintesis ulang trigliserida baru dan / atau pembentukan sabun Ca2 + atau Mg2 +. Asam lemak bebas, FFA; minyak kelapa sawit, PO; asam lemak jenuh, SFA; trigliserida, TAG. 2.2. Kegunaan Cetyl Palmitate Bahan Palmitate bertindak sebagai pelumas pada permukaan kulit, yang memberikan kulit penampilan yang lembut dan halus. Isopropyl Palmitate dapat digunakan sebagai bahan pengikat yang merupakan bahan yang ditambahkan ke campuran bubuk kering dari padatan untuk memberikan kualitas perekat selama dan setelah kompresi untuk membuat tablet. Bahan ini terutama digunakan dalam produk perawatan pribadi seperti pelembab wajah, foundation, lipstik, lip / eye liner, tabir surya, perawatan anti-penuaan dan concealer. Ester alkohol setil dan asam palmitat - asam lemak alami yang ditemukan pada tumbuhan dan hewan.



8



2.4. Cetyl Palmitate Sebagai Produk Kecantikan Ester alkohol setil dan asam palmitat - asam lemak alami yang ditemukan pada tumbuhan dan hewan. Ini juga merupakan komponen utama dalam lilin minyak paus sperma. Muncul dalam bentuk zat putih, kristal, seperti lilin. Emolien



yang



melumasi



dan



mengondisikan



permukaan



kulit,



membantunya tampil lebih lembut dan halus. Ini juga digunakan sebagai surfaktan dalam sampo, dan sebagai pengemulsi dan bahan pengental dalam berbagai lotion dan krem. Ini juga membantu menambah tekstur berbagai produk makeup. Bahan ini terutama digunakan dalam produk perawatan pribadi seperti pelembab wajah, foundation, lipstik, lip / eye liner, tabir surya, perawatan anti-penuaan dan concealer. Ester alkohol setil dan asam palmitat - asam lemak alami yang ditemukan pada tumbuhan dan hewan. Ini juga merupakan komponen utama dalam lilin minyak paus sperma. Muncul dalam bentuk zat putih, kristal, seperti lilin.



Emolien



yang



melumasi



dan



mengondisikan



permukaan



kulit,



membantunya tampil lebih lembut dan halus. Ini juga digunakan sebagai surfaktan dalam sampo, dan sebagai pengemulsi dan bahan pengental dalam berbagai lotion dan krem. Ini juga membantu menambah tekstur pada berbagai produk makeup. Bahan ini terutama digunakan dalam produk perawatan pribadi seperti pelembab wajah, foundation, lipstik, bibir / eyeliner, tabir surya, perawatan anti-penuaan, dan concealer.



9



2.5. Efek Samping Penggunaan Kosmetik Mengandung Cetyl Palmitate Sementara beberapa palmitat telah dilaporkan menyebabkan dermatitis kontak, tes pelembab kulit manusia yang mengandung 2,5% -2,7% cetyl palmitate ditemukan mengiritasi kulit secara minimal dan tidak menunjukkan tanda-tanda sensitisasi, fototoksisitas atau alergenisitas foto-kontak. Panel Pakar Peninjauan Bahan Kosmetik (CIR) meninjau keamanan bahan ini dan menilainya sebagai bahan



yang



tidak



beracun



dan



tidak



menyebabkan



kepekaan,



yang



menganggapnya aman untuk digunakan dalam formulasi kosmetik. Harus dicatat, bagaimanapun, bahwa data klinis pada cetyl palmitate terbatas pada konsentrasi hingga 2,7%. Petunjuk Kosmetik Uni Eropa juga memungkinkan bahan ini digunakan dalam produk kosmetik, asalkan asam lemaknya tidak berasal dari hewan.



10



BAB III PENUTUP 3.1. Kesimpulan Adapun kesimpulan yang dapat diperoleh dari percobaan ini adalah sebagai berikut: a. Palm Oil memiliki banyak turunan senyawa kimia yang dapat diolah kembali menjadi barang / produk siap pakai yang memiliki nilai jual yang lebih tinggi jika hanya menjual produk mentah ke luar. b. Cetyl palmitate dapat diolah menjadi berbagai macam produk kecantikan diantaranya sebagai cream wajah. c. Cetyl palmitate diperoleh melalui reaksi antara cetyl alcohol dengan asam palmitate. d. Kandungan asam palmitate pada palm oil cukup tinggi, sehingga dapat diolah menjadi cetyl palmitate dan menghasilkan produk siap pakai yang bernilai jual lebih tinggi. 3.2. Saran Penulis mengharapkan pemerintah kedepannya dapat mengolah produk dasar minyak kelapa sawit menjadi turunan minyak kelapa sawit yang lain seperti kosmetik dan lain sebagainya yang memiliki nilai jual lebih tinggi jika dibandingkan menjual CPO keluar.



11



DAFTAR PUSTAKA Muttlu, N dan Selahatiin, Y. 2018. Effective synthesis of cetyl palmitate over co precipitated WO3–ZrO2 catalysts. Springer. Mancini, A., dkk. 2015. Biological and Nutritional Properties of Palm Oil and Palmitic Acid: Effects on Health. Molecules. ISSN: 1420-3049.



12