Laboratorium Mutu Pabrik Kelapa Sawit

Laboratorium PKS

Mutu minyak Kelapa Sawit adalah membuat kesesuaian standar dari minyak hasil produksi dengan Spesifikasi Mutu CPO yang sudah ditentukan secara baku dan berlaku secara umum pada banyak PKS, serta harus memenuhi keinginan dan kriteria pembeli. Spesifikasi ini dapat juga ditentukan oleh produsen atau konsumen.


Ini merupakan slogan bisnis, tidak hanya untuk pabrik kelapa sawit, namun berlaku umum bagi unit-unit bisnis yang lain. Oleh karena ini diperlukan pemantauan mutu dari segala hal yang berkaitan dengan proses bisnis dalam Pabrik Kelapa Sawit.
Fungsi ini dijalankan oleh sebuah laboratorium.

Tugas Laboratorium di Pabrik Kelapa Sawit :

• Memeriksa kualitas CPO (Crude Palm Oil) dan Kernel
• Menghitung berapa banyak hasil produksi yang hilang (loses) selama proses
• Menganalisa Raw water ( bahan baku air, yang pada umum nya diperoleh dari pembuatan waduk konvensional atau dari air sungai) dan Boiler water
• Memonitor perubahan anaerobik dengan melakukan analisa rutin limbah (PME, Palm Mill Effluent).

Analisa Laboratorium

Parameter Mutu Minyak Sawit

Secara sederhana dan singkat, proses analisa mutu pada Laboratorium Pabrik Kelapa sawit dapat di jelaskan sebagai berikut ;

FFA ( Free Fatty Acid )

Asam Lemak Bebas / ALB, (FFA, Free Fatty Acid) adalah grup dari asam organik yang terdapat dalam minyak sawit. kandungan FFA di dalam minyak sawit, sebagian besar palmitat, stearat dan oleat. Kandungan palmitat lebih banyak didalam minyak sawit sehingga Berat molekul nya digunakan dalam perhitungan.

FFA terbentuk akibat adanya air dan katalis melalui reaksi hidrolisa.

Minyak (Trigliserida) + Air ——> FFA + Gloserol

Ada 2 dasar hidrolisis katalis didalam minyak sawit :

Pertama, hidrolisis enzimatik. Lemak aktif memecahkan enzim, sebagian besar lipoid yang ada didalam buah sawit. Aktifitasnya menghasilkan formasi FFA menjadi lebih cepat bila mesocarp /daging buah sawit pecah atau memar.

Kedua, hidrolisis katalis secara spontan. Reaksi ini dipengaruhi oleh kandungan FFA yang ada didalam buah sawit dan telah berkembang yang berhubungan dengan suhu dan waktu.

Analisa Asam Lemak Bebas / ALB (Free fatty acid) dalam minyak sawit produksi adalah untuk menilai kadar asam lemak bebas dalam minyak dengan melarutkan lemak tersebut dalam pelarut organik yang sesuai dan menetralisasi larutan tersebut dengan alkali dengan menggunakan indikator phenolpthalein.

Nilai FFA dalam CPO sebaik nya tidak lebih dari 4%.

Faktor-faktor yang mempengaruhi FFA adalah :

• Tingkat kematangan buah sawit
• Memperpanjang penanganan buah dari waktu panen hingga waktu proses
• Keterlambatan atau penundaan antara panen dan proses

Moisture content

Penentuan kadar air pada minyak produksi adalah untuk menilai kandungan zat menguap dalam minyak, yaitu jumlah zat / bahan yang menguap pada suhu 110 derajat Celcius, termasuk di dalamnya air serta dinyatakan sebagai berkurangnya berat apabila sampel dipanaskan pada suhu 110 derajat Celcius.

Nilai kadar air (moisture content) pada CPO sebaik nya tidak lebih dari 0,4%.

Impurities content

Analisa Kadar kotoran (Impurities content) pada minyak produksi adalah untuk menilai kadar kotoran (dirt) dalam minyak yang berupa zat yang tidak larut dalam pelarut organik yang telah ditentukan, kemudian disaring dengan media penyaring dan dicuci dengan pelarut tersebut, dikeringkan lalu ditimbang.

Nilai Kadar kotoran (dirt content) pada CPO sebaik nya tidak lebih dari 0,04%.

Peroxide value

Peroksida ialah hasil oksidasi pertama yang nontransient dan terbentuk karena bertambahnya radikal aktif molekul oksigen pada gugus metilen aktif pada rantai asam lemak yang terdapat dalam minyak. Peroxide value adalah untuk menentukan derajat kerusakan pada minyak atau lemak.

Proses pembentukan peroksida dapat dipercepat oleh adanya cahaya, suasana asam, kelembaban udara dan katalis (logam Fe,Co, Mn, Ni dan Cr). Peroksida juga dapat mempercepat proses timbulnya bau tengik dan rasa (flavour) yang tidak dikehendaki dalam bahan pangan. Peroxide value pada minyak produksi untuk menilai bilangan Peroxide dalam minyak dengan cara titrasi ion yodida bebas dengan sodium thiosulfat.

Nilai Peroxide value pada CPO sebaik nya tidak lebih dari 1 meq/kgl.

DOBI

DOBI (Deteration Of Bleachability Index) adalah indeks daya pemucatan yang dapat terjadi pada minyak CPO (crude palm oil) yang merupakan rasio kandungan karoten dan produk oksidasi sekunder pada CPO. Nilai Dobi yang rendah mengindikasikan meningkatnya kandungan produk oksidasi sekunder (produk oksidasi dari karotenoid yang dapat terjadi dari efek rantai asam lemak teroksidasi).

Nilai Dobi diukur dengan alat spektrofotometer UV-Visible, kandungan karotene diukur pada absorbens 446 nm sedangkan produk oksidasi sekunder pada absorbens 269 nm.

Nilai Dobi yang baik harus lebih dari 2,5. Semakin tinggi nilai DOBI pada CPO menunjukkan mutu CPO yang bersangkutan semakin baik.

Salah satu cara untuk menganalisa nilai DOBI pada CPO akan di jelaskan di bawah ini menggunakan Spectrophotometer Genesys 10 UV Produk keluaran dari ThermoSpectronic. Genesys 10 UV sudah memiliki feature analisa Absorbance Ratio, sehingga hasil analisa DOBI bisa langsung didapat tanpa penghitungan secara manual. Berikut ini langkah-langkah analisa nya :

Peralatan yang diperlukan :

• Spectrophotometer Genesys 10UV lengkap dengan Quartz Cuvette 10 mm
• Timbangan Analitik
• Hot Plate
• Labu Ukur 25 ml
• Pipet ukur 2 ml

Bahan-bahan yang diperlukan :

• Isooctane (2,2,4 trimethyl pentane)

Langkah-langkah anallisa :

• Lelehkan sample CPO dengan menggunakan Hot Plate
• Pisahkan sample yang telah dilelehkan sebanyak 10 g ± 0.0001 g
• Masukkan ke dalam Labu Ukur 25 ml dan larutkan dengan Isooctane, sampai tanda batas garis tera.
• Goyang-goyangkan Labu Ukur hingga CPO larut sempurna.
• Siapkan Spectrophotometer untuk analisa
• Masukkan Isooctan ke dalam cuvette kira-kira ¾ batas atas cuvette.
• Analisa Isooctan yang sudah disiapkan sebagai sample Blank dengan Mode Absorbance pada panjang gelombang 269 nm dan 446 nm
• Dengan panjang gelombang yang sama lakukan analisa terhadap sampel.

Rumus penghitungan DOBI : Nilai DOBI =  Abs. at 446 nm / Abs. at 269 nm

Spectrophotometer Genesys

ß Beta Carotene

Senyawa beta karotene adalah suatu senyawa yang larut didalam lemak, berwarna kuning sampai merah di dalam minyak CPO, sangat dipengaruhi oleh kematangan buah. β-Carotene pada proses refinery sengaja dihilangkan untuk memperoleh minyak goreng yang jernih juga menghindari terjadinya degradasi β-carotene oleh panas, padahal β-carotene merupakan pro-vitamin A dan juga sebagai antioksidan alami.

Spesifikasi ß Carotene sebaik nya > 500 ppm.

Analisa Beta Carotene pada CPO

β-Carotene merupakan sumber vitamin A dan E yang ada pada CPO. Sayangnya β-carotene ini sering terbuang pada saat proses penyaringan, untuk mendapatkan minyak CPO yang jernih. Batasan kandungan β-Carotene yang terdapat pada CPO menurut Codex Committee on Fat and Oil adalah berkisar 500 – 2.000 mg /kg.

Salah satu cara untuk analisa kandungan β-Carotene menggunakan Spectrophotometer Genesys 10 UV akan di jelaskan dibawah ini.

Peralatan yang diperlukan :

• Spectrophotometer Genesys 10UV lengkap dengan Quartz Cuvette 10 mm
• Timbangan Analitik
• Hot Plate
• Labu Ukur 25 ml
• Pipet ukur 2 ml

Bahan-bahan yang diperlukan :

• Isooctane (2,2,4 trimethyl pentane)

Langkah-langkah anallisa :

• Lelehkan sample CPO dengan menggunakan Hot Plate
• Pisahkan sample yang telah dilelehkan sebanyak 10 g ± 0.0001 g
• Masukkan ke dalam Labu Ukur 25 ml dan larutkan dengan Isooctane, sampai tanda batas garis tera.
• Goyang-goyangkan Labu Ukur hingga CPO larut sempurna.
• Siapkan Spectrophotometer untuk analisa
• Masukkan Isooctan ke dalam cuvette kira-kira ¾ batas atas cuvette.
• Analisa Isooctan yang sudah disiapkan sebagai sample Blank dengan Mode Absorbance pada panjang gelombang 446 nm.
• Masukkan sample CPO yang sudah dilarutkan ke dalam cuvette dan lakukan analisa dengan Mode Absorbance pada panjang gelombang 446 nm.

Rumus penghitungan : β-Carotene = Abs. At 446 x 3.83 x Vol Pelarut (ml)  / Berat sample (gr)

Iodine Value

Iodine Value adalah suatu besaran untuk mengukur derajat ketidak-jenuhan dalam asam lemak. Ini dinyatakan dengan jumlah gram iodine yang diserap oleh 100 g lemak. Bilangan iodine tergantung pada jumlah asam lemak tidak jenuh dalam minyak. Lemak yang akan diperiksa dilarutkan dalam iso oktan kemudian ditambahkan larutan Iodine berlebih, sisa iodine yang tidak bereaksi dititrasi dengan Na. thiosulfat.

Spesifikasi Iodine Value sebaik nya > 50.

Baca Artikel Berikut ini : Proses Pengolahan Sawit menjadi CPO

Analis Laboratorium

Pengukuran Losses pada Laboratorium PKS

Secara sederhana dan singkat, proses analisa Oil Loses pada Laboratorium Pabrik Kelapa sawit dapat di jelaskan sebagai berikut ;

Oil losses di sterilizer condensate

Tujuan : Mengukur kehilangan minyak pada masing-masing sterilizer (rebusan), memonitor efficiency sterilisation, memonitor kematangan buah yang masuk, mempelajari kehilangan minyak (oil loses) yang berhubungan dengan double peak versus triple peak sterilizer, kualitas dari minyak sterilizer, Dan untuk mengetahui jangka waktu pembersihan sterilizer.

• Sampling point : Ex-trap condensate setelah recycle oil, jika tidak ada recovery fit harus diambil dari ex-strilizer.
• Sample size : 200 ml/1.5 jam.
• Sampling methods : Sampel dikumpulkan dalam wadah bertutup dan beridentitas jelas.
• Spesifikasi : Kadar minyak didalam kondensat sterilizer tidak lebih dari 1,5% (wet basis).

Oil losses di empty bunch

Tujuan :  untuk mengukur kehilangan minyak pada janjangan kosong (empty bunch), menghasilkan data harian dari kehilangan minyak untuk keperluan kontrol, mendeteksi FFB (Fresh Fruit Bunch) / TBS ( Tandan Buah Segar) yang terlalu matang dan berlebih pada kapasitas thresher.

• Sampling point : empty bunch conveyor setelah recycle.
• Sampel size : 2 janjang/1,5 jam
• Sampling methods : setiap janjangan ke 10 dan 20; empty bunch dengan USB dibedakan; belah memanjang menjadi empat bagian di mana 1 bagian  dari setiap janjang dirajang  dengan tebal 1 cm; tempatkan dalam plastik dan beri identifikasi jelas.
• Spesifikasi : rata –rata USB tidak melebihi 2% dari total FFB yang diproses.

Oil losses di USB

Tujuan : untuk memantau efisiensi dari proses sterilisasi dan threshing , memonitor kehilangan minyak akibat dari proses perebusan yang tidak sempurna.

• Sampling point : EB (Empty Bunch) conveyor sebelum dilakukan proses perebusan ulang, EB conveyor setelah recycle.
• Sample size : 400 atau 200 janjang/2 jam, untuk penghitungan USB ( Unstripped Bunch) dan 5 Janjang /1.5 jam, untuk penghitungan Oil Loses yang melekat pada USB.
• Sampling methods : menghitung dengan counter janjang yang tidak rontok ( USB, Unstripped Bunch,  > 5% brondolan yang masih melekat pada janjangan); mengambil janjang no. 25, 30, 35, 40 dan 45. Janjang yang tidak rontok buahnya harus dikembalikan dan diganti dengan janjang kosong.

Oil loses di fibre press

Tujuan : mengetahui  kehilangan minyak dan persentasi nut pecah dalam fibre, menentukan  ratio nut dan fibre untuk pressing yang optimum.

• Sampling point : contoh diambil dalam jumlah yang sama dari ketiga sudut corong keluar  press.
• Sample size : 1 kg/1,5 jam.
• Sampling methods : ditempatkan dalam wadah terpisah dari setiap press, wadah bertutup dan beridentitas jelas. 

Sebaik nya, kehilangan minyak (oil loses) didalam fibre dari mesin press tidak lebih dari 7 % (dry basis) dan biji / nut yang pecah di dalam fibre tidak lebih dari 20 % (biji pecah/total biji).

Oil losses di klarifikasi

Tujuan : memonitor effisiensi dari proses klarifikasi.

• Sampling point : dari ujung pipa sludge pada tangki clarifier.
• Sample size : 200 ml/1,5 jam.
• Sampling methods : contoh yang diambil kemudian disimpan terpisah untuk setiap tangki clarifier. Wadah bertutup dan beridentitas.

Oil losses di sludge waste

Tujuan : mengetahui kehilangan minyak dalam sludge waste, mempertahankan effeciency sludge centrifuge untuk meminimalkan kehilangan minyak dan menurunkan organic loading.

Spesifikasi : < 1% (wet basis)

Kernel losses di fibre cyclone

Tujuan : mengetahui banyaknya  kehilangan kernel pada fibre cyclone.

• Sampling point : di bagian bawah pemutar sistem fibre cyclon.
• Sample size : 1 kg/ 1,5 jam
• Sampling methods : sampel dikumpulkan dalam wadah bertutup dan beridentitas jelas.

Kernel losses di Winnower

• Sampling point : Ex-Winnower.
• Sampling size : 1 kg/1,5 jam.
• Sampling methods : sample disimpan dalam wadah bertutup dan beridentitas jelas.

Kernel losses di claybath

Tujuan : untuk mengetahui total kehilangan kernel dalam shell setelah separation (proses pemisahan cangkang dan inti / kernel).

• Sample point : Lubang pengeluaran cangkang dari claybath.
• Sample size : 1 kg/1,5 jam.
• Sample methods : sampel disimpan dalam wadah bertutup dan beridentitas.

Metode Pembagian Sampel

1. Bahan yang akan diambil sub sampel harus sudah homogen.
2. Bahan yang telah bercampur / homogen diletakkan merata dan dipisahkan dalam 4 bagian yang kira-kira sama. Dua bagian yang berlawanan dibuang.
3. Sisa dua bagian, dicampur ulang, dibagi 4 dan diambil 2 bagian yang berlawanan dan 2 bagian dibuang dst. sampai diperoleh suatu sample dengan berat yang diinginkan.

Laboratorium

Manajemen Laboratorium

Penerimaan bahan kimia

1. Kesesuaian bahan dengan spesifiaksi permintaan perusahaan.
2. Dilengkapi dengan kelengkapan administrasi seperti MSDS (Material Safety data Sheet).
3. Wadah bahan dalam kondisi baik.
4. Pelabelan wadah bahan,

Dalam melakukan penyimpanan bahan kimia, sebaik nya perhatikan hal-hal berikut ini :
-Lingkungan
-Wadah
-Bahan kimia lainnya.

Pemakaian bahan kimia

• Sebelum menangani suatu bahan kimia pelajari terlebih dahulu informasi bahaya bahan tersebut dalam MSDS (Material Safety data Sheet).
• Pergunakan Alat Pelindung Diri (APD) yang telah disediakan dengan benar dan pastikan jenis APD tersebut sesuai dengan potensi bahaya dari bahan kimia yang akan kita tangani.
• Kegiatan pencampuran, pengenceran, pemanasan dll., terhadap bahan kimia harus sesuai dengan prosedur yang ada dalam MSDS.
• Pemindahan bahan ke kontainer lebih kecil dilakukan hati-hati dan pergunakan kontainer yang diperuntukkan  untuk pemindahan bahan tersebut. Pastikan kontainer sekunder ini berlabel jelas.
• Pencampuran, pengenceran atau pemindahan bahan terutama bahan korosif, oksidator dan beracun sebaiknya dilakukan pada lokasi yang memiliki ventilasi lokal atau dilakukan dalam lemari asam.
• Untuk kegiatan pencampuran atau pemindahan bahan mudah terbakar harus jauh dari sumber api, penyalaan atau panas.
• Bila bahan tidak digunakan, pastikan wadah dalam keadaan tertutup untuk mencegah terlepasnya uap bahan yang berbahaya.
• Pekerja harus memperhatikan kebersihan setelah bekerja dengan bahan-bahan kimia terutama bahan beracun.
• Bila bahan tumpah maka pergunakan fasilitas penanganan tumpahan/spill kit yang tersedia.

Baca juga artikel berikut ini : Tentang Kelapa Sawit dan Sejarah nya

Analis Laboratorium

Cara kerja sampel boy dan analis Laboratorium PKS

 Sebelum Proses pengolahan

•   Mempersiapkan peralatan kerja  dan bahan pembantu.
•   Menyiapkan / memakai Alat Pelindung Diri (APD).

 Saat Proses Pengolahan

• Sample boy mengambil dan mengidentifikasi (memasukkan dalam buku croscek) sample padatan maupun cairan pada titik yang telah ditentukan selama proses berlangsung.
• Sample boy melakukan kuarting (pembagian) dan penentuan sample yang telah diambil.
• Melakukan analisa sesuai dengan prosedur yang meliputi : penimbangan, pengeringan, pendinginan, ekstraksi, sorter dan pencatatan.
• Melaporkan langsung kepada operator / maintenance pengolahan apabila terdapat analisa kualitas yang tidak sesuai dengan standar.

Saat Stop Proses Pengolahan

• Membersihan, merapikan serta menempatkan kembali peralatan dan bahan pembantu.
• Mematikan peralatan yang memakai tenaga listrik / electrik.
• Membuat laporan dan kesimpulan hasil analisa harian.