PEMUNGUTAN ASAM LEMAK TAK JENUH GANDA DARI MINYAK NABATI : KESETIMBANGAN FASA PADA METODE INKLUSI UREA

DWI ARDIANA S., Ir. Hary Sulistyo, SU, Ph.D.; Prof. Ir. Wahyudi Budi Sediawan, SU, Ph.D.; Ir. Moh. Fahrurrozi, MSc., Ph.D.

2018 | Disertasi | S3 ILMU TEKNIK KIMIA

Asam lemak tak jenuh ganda (Poly Unsaturated Fatty Acid - PUFA), seperti omega-3, omega-6 dan omega-9 merupakan asam lemak essensial yang penting bagi kesehatan, guna mengurangi resiko penyakit degeneratif, mencegah penyakit cardiovascular, serta sangat bermanfaat bagi perkembangan janin dan otak bayi. PUFA dapat diefektifkan konsumsinya dengan cara mengkonsentrasikannya dari minyak nabati/hewani, agar asupan asam lemak jenuh dapat diminimalisir. Salah satu metode yang efektif untuk mengkonsentrasikan PUFA adalah kompleksasi urea. Mengingat pentingnya manfaat PUFA serta potensi minyak nabati di Indonesia, maka aspek komersialisasi menjadi hal yang perlu dipertimbangkan. Upaya komersialisasi konsentrat PUFA dari minyak nabati/hewani memerlukan alat proses berkinerja tinggi, sehingga dalam perancangan alatnya memerlukan data-data kuantitatif kesetimbangan fasa. Penelitian ini menentukan model kesetimbangan fasa padat-cair pada sistem campuran kompleksasi urea. Model yang dianalisis meliputi model solid solution dan model adsorpsi. Parameter yang diperoleh dari model yang sesuai digunakan untuk memprediksikan kondisi proses yang diharapkan dapat diaplikasikan untuk kondisi riil dari bahan alam, yaitu minyak nabati/hewani. Kompleksasi urea juga diterapkan pada campuran asam lemak dari minyak nabati untuk menentukan kondisi optimal proses pada kisaran variabel yang dipelajari, pada variasi suhu kristalisasi, perbandingan urea/FFA dan lamanya waktu pengadukan. Model yang paling sesuai menggambarkan fase padat kristal UIC adalah model solid solution. Model ini dapat menggambarkan UIC sebagai larutan padat yang bersifat ideal, dan sekaligus dapat mewakili rasio urea/asam palmitat di luar rasio teoritisnya. Model Wilson-Guggenheim cukup sesuai menggambarkan idealitas di fasa padat dan non idealitas di fasa cair. Pada kompleksasi urea terhadap asam lemak dari minyak nabati, kondisi optimal pada penelitian ini belum sepenuhnya tercapai, karena pada variasi suhu dan perbandingan urea/FFA masih memungkinkan untuk diperoleh hasil yang lebih baik pada kisaran variabel yang lebih luas.

Poly-Unsaturated Fatty Acids (PUFAs) such as omega-3, omega-6 and omega-9 are believed to be very important on degenerative and cardiovascular prevention, and also for infant brain development. The PUFAs intake as concentrate is preferred than the one of the whole oil, in order to avoid saturated fatty acids consumption to the human body. Omega-6 and omega-9 fatty acids are mainly content in the vegetable oil. One of the methods of concentrating PUFAs from the oil is urea complexation. For commercial scale, this is very interesting and promising process in Indonesia, which is rich in vegetable oil resources. For process design and optimization, it is necessary to provide phase transition data. This experiment observed the solid-liquid equilibrium, determining suitable models to describe urea complexation phenomenon, between solid solution and adsorption model. The objectives of this research were to determine the model which suitable for the fatty acid-urea solid-liquid equilibrium, the activity coefficients and the interaction parameters between the substances involved. Pure SFA was used in this experiment, while SFAs produced from vegetable oil saponification was used to optimize the process condition, including crystallization temperature, urea/FFA ratio and mixing time. The most appropriate model for describing the solid phase of UIC is the solid solution model. This model represents the UIC as an ideal solid solution and determines the urea / palmitic acid ratio beyond previous theory. Wilson-Guggenheim model was suitable to describe solid-liquid equilibrium and non-ideality in liquid phase and ideality in solid phase. For the complexation of FFA mixtures from vegetable oil, the optimal conditions in this study have not been fully achieved, since the temperature variation and urea / FFA ratio are still possible to obtain better results over a wider range of variables.

Kata Kunci : asam lemak, kesetimbangan fasa padat-cair, kompleksasi urea, PUFA/fatty acids, solid-liquid equilibrum, urea complexation, PUFA