Biodiesel Dari Nyamplung

Proses Pengolahan Minyak Nyamplung

Kandungan minyak dari biji nyamplung adalah 40% – 55% saat kondisi biji hijau, dan  70 – 75% saat kondisi biji kering. Kadar air biji nyamplung segar adalah 37 – 45%. Pengeringan hingga kadar air menjadi 12% dilakukan sebelum proses ekstraksi minyak dilakukan. Alur pengolahan biji nyamplung menjadi minyak nabati adalah:

 1.  Penyimpanan Biji

Biji nyamplung yang sudah dipanen, dikeringkan hingga mencapai kadar air sekitar 12%. Pengeringan dapat dilakukan dengan menggunakan penjemuran sinar matahari atau mesin pengering. Apabila sinar matahari cukup terik, maka pengeringan berlangsung selama 2 – 3 hari. Selanjutnya biji dipisahkan dari tempurungnya. Tempurung atau cangkang biji nyamplung mencapai 30% berat total. Setelang pengupasan cangkang maka diperoleh rendemen biji sebesar 70%. Biji dimasukan kedalam karung goni dan ditutup rapat. Karung berisi biji nyamplung di simpan didalam gudang dengan suhu 26 – 27 ^oC dan kelembapan sekitar 60 – 70%. Penyimpanan dilakukan apabila terdapat rentang waktu yang cukup panjang antara pemanenan dan pengolahan biji nyamplung.

2.  Pengeringan Biji

Pada saat mengalami penyimpanan, biji nyamplung menyerap kelembaban sehingga kadar airnya meningkat. Pengeringan sebelum pengambilan minyak perlu dilakukan karena keberadaan air dapat menghambat ekstraksi minyak dari biji nyamplung.

Pengeringan biji tanpa tempurung bisa dilakukan dengan berbagai cara, yaitu :

-  Dikeringkan di bawah sinar matahari

-  Digoreng tanpa minyak (sangrai)

-  Pengeringan dengan mesin

Pengeringan dilakukan sampai biji nyamplung berwarna coklat kemerahan. Pengeringan yang tepat akan menentukan rendemen minyak yang dihasilkan.

3.  Pengepresan biji

Bisa dilakukan dengan dua macam mesin pres, yaitu : Mesin pres hidrolik manual dan  mesin pres ekstruder (sistem  ulir). Mesin pres hidrolik memerlukan energi yang lebih kecil namun produksi minyaknya dalam satu hari juga kecil. Sedangkan mesin pres ekstruder memerlukan energi yang lebih besar dengan produksi minyak lebih banyak. Rendemen minyak yang dihasilkan dari proses press adalah 20-30%. Residu proses pres berupa ampas / bungkil biji yang dapat dimanfaatkan sebagai bahan baku pembuatan briket. Minyak yang keluar dari mesin pres berwarna hitam/gelap karena mengandung kotoran dari kulit dan senyawa kimia seperti : alkoloid, fosfatida, karotenoid, khlorofil, dll.

4. Degumming

Degumming bertujuan untuk memisahkan minyak dari getah/lendir yang terdiri dari fostatida, protein, karbohidrat, residu, air dan resin. Proses degumming dilakukan dengan penambahan asam fosfat 20% sebesar 0,3-0,5% (b/b) minyak,sehingga akan terbentuk senyawa fosfasida yang mudah terpisah dari minyak. Hasil dari proses degumming akan memperlihatkan perbedaan warna yang jelas dari minyak asalnya, yaitu berwarna jernih kemerah-merahan.

Degumming dilakukan pada suhu 80^oC selama 15 menit, sampai terjadi endapan. Endapan dipisahkan, kemudian minyak dicuci dengan air hangat (suhu 60^oC) hingga jernih. Selanjutnya air dipisahkan/diuapkan dari minyak dengan pengeringan vakum pada suhu 80^oC agar tidak terjadi reaksi oksidasi.

Minyak nyamplung dapat dimanfaatkan sebagai bahan bakar nabati, baik sebagai biodiesel maupun sebagai biokerosene. Proses lanjutan untuk pembuatan biodiesel dan biokerosene dari minyak nyamplung adalah sebagai berikut:

Komposisi Minyak Tamanu

Asam Lemak	%
Asam Oleat	49.4
Asam Linoleat	21.3
Asam Palmitat	14.7
Asam Stearat	12.66
Asam Eicosanoat	0.94
Asam Eicosenoat	0.72
Asam Linolenat	0.28

BIODIESEL

Pengukuran kadar FFA harus dilakukan untuk menentukan tahap pengolahan berikutnya untuk menghasilkan biodiesel. Terdapat 3 kategori proses pengolahan lanjutan berdasarkan kadar FFA pada minyak nyamplung hasil degumming:

1)      Proses  Transesterifikasi  (T), proses  ini digunakan apabila kadar FFA  ≤ 1%.

2)      Proses  Esterifikasi­Transesterifikasi (ET), proses  ini digunakan apabila  kadar FFA  berkisar antara 10–20%.

3)      Proses Esterifikasi­Esterifikasi­Transesterifikasi (EET), proses  ini   digunakan  apabila  kadar  FFA  ≥ 20%.

Proses transesterifikasi merupakan proses pereaksian minyak hasil degumming dengan metanol dengan perbandingan molar 6:1 (metanol : minyak) dengan menggunakan katalis NaOH / KOH 0,5% dan dipanaskan pada suhu 60^oC selama 30 menit sambil di aduk. Selanjutya dilakukan pengendapan selama 3 – 4 jam untuk memisahkan gliserol. Pemisahan gliserol dapat dipercepat dengan menggunakan metode sentrifugasi. Air yang terbentuk di bawah permukaan biodiesel dicuci dengan menggunakan asam asetat glacial 0,01% kemudian dicuci dengan menggunakan air hangat suhu 60^oC. Sisa methanol yang masih ada diuapkan. Proses transesterifikasi mengubah trigliserida menjadi metal ester, sedangkan FFA akan mengalami reaksi penyabunan dan terikut bersama gliserol.     

Proses esterifikasi-transesterifikasi dilakukan apabila kadar FFA dalam minyak cukup tinggi. Proses esterifikasi perlu dilakukan sebelum proses transesterifikasi untuk mencegah pembentukan sabun dari FFA apabila dilakukan proses transesterifikasi secara langsung. Proses esterifikasi dilakukan dengan cara menambahkan metanol dalam perbandingan molar 20:1 (metanol : minyak) dengan menggunakan HCl 1% sebagai katalis. Pereaksian dengan metanol disertai dengan pemanasan 60^oC selama 1 jam dan pengadukan. Selanjutnya dilakukan proses transesterifikasi yang sama seperti paragraph sebelumnya.

Proses esterifikasi-esterifikasi-transesterifikasi dilakukan dengan menggunakan metode yang sama seperti yang telah dijelaskan dalam paragraph sebelumnya hanya saja proses esterifikasi dilakukan sebanyak 2 kali.

Tabel 1. Sifat Fisikokimia Biodiesel Nyamplung Dibandingkan dengan Standar SNI04-7182-2006

No	Parameter	Satuan	Metode Uji	Standar Biodiesel	Biodiesel Nyamplung
1	Massa jenis pada 40oC	Kg/m3	ASTM D1298	850 – 890	880.6
2	Viskositas kinematik pada 40oC	mm2/c (cSt)	ASTM D445	2,3 – 6	5,724
3	Bilangan setana	-	ASTM D613	Min. 51	71,9
4	Titik nyala (mangkok tertutup)	oC	ASTM D93	Min. 100	151
5	Titik kabut	oC	ASTM D2500	Maks. 18	38
6	Korosi Kepingan Tembaga (3 jam pada 50oC)	-	ASTM D130	Maks no. 3	1b
7	Residu karbon dalam: a.       Contoh asli b.      10% ampas distilasi	% massa	ASTM D4530	Maks. 0,05 Maks. 0,3	0,04
8	Air dan Sedimen	% volume	ASTM D1796	Maks. 0,05	0
9	Suhu distilasi 90%	oC	ASTM D1160	Maks. 360	340
10	Abu tersulfatkan	% massa	ASTM D874	Maks. 0,02	0,026
11	Belerang	Ppm-m (mg/kg)	ASTM D1266	Maks. 100	16
12	Fosfor	Ppm-m (mg/kg)	ASTM D1091	Maks.10	0,223
13	Bilangan asam	Mg KOH/g	AOCS Cd 3d-63	Maks. 0,8	0,76
14	Gliserol total	% massa	AOCS Ca 14-56	Maks. 0,24	0,222
15	Kadar ester alkil	% massa	SNI04-7182-2006	Min. 96,5	96,99
16	Bilangan iodium	% massa (g I2/100 g)	AOCS Cd1-25	Maks. 115	85

Tabel 2. Komposisi Minyak Nyamplung

Komponen	Kadar (%)
Asam Miristat (C14)	0,09
Asam Palmitat (C16)	14,6
Asam Stearat (C18)	19,96
Asam Oleat (C18:1)	37,57
Asam Linoleat (C 18:2)	26,33
Asam Linolenat (C18:3)	0,27
Asam Arachidat (C20)	0,94
Asam Erukat (C20:1)	0,72

BIOKEROSENE

Minyak nyamplung hasil degumming selanjutnya dinetralisasi untuk dapat dimanfaatkan sebagai biokerosene. Tujuan netralisasi adalah untuk mengurangi viskositas minyak dan mencerahkan warna minyak dengan cara mengendapkan bagian tersabunkan. Netralisasi dilakukan dengan menambahkan NaOH teknis diikuti dengan pemanasan pada suhu 60oC selama 15 menit. Minyak diistirahatkan selama 1 jm agar sabun dapat mengendap dan dipisahkan dari minyak.

PEMANFAATAN LAIN DARI NYAMPLUNG :

1.      Metil stearat (stearin) yang dihasilkan dari endapan biodiesel setelah dipadatkan dan dihilangkan racunnya dapat diolah menjadi coklat putih atau menjadi bahan baku pembuatan lilin.

2.      Gliserin sisa pengolahan biodiesel dapat digunakan untuk bahan baku pembuatan sabun atau campuran bahan kosmetik karena sifatnya sebagai humectant (pelembab).

3.      Ekstrak fraksi tersabunkan dari minyak nyamplung berupa coumarin, digunakan sebagai bahan baku pengobatan HIV AIDS.

4.      Bungkil biji nyamplung sisa pengepresan dapat diolah menjadi briket. Selain itu bungkil biji juga dapat dimanfaatkan menjadi pakan ternak setelah racun dihilangkan dengan pemanasan hingga suhu 120^oC selama 30 menit. Ekstraksi bungkil dengan penggunakan pelarut non polar (heksan) dapat menghasilkan herbisida.

5.      Tempurung buah yang dipisahkan pada awal proses dapat diolah menjadi arang aktif.