Pada pemurnian minyak nabati untuk pangan, degumming bertugas memisahkan fosfolipid—sering disebut gum atau getah—dari minyak mentah. Namun keberhasilan pemisahan tidak cukup dibaca dari rendahnya fosfor pada minyak keluar. Sebagian minyak netral dapat ikut terbawa bersama gum atau aliran samping. Kajian AOCS tentang pemurnian menempatkan penghilangan komponen yang tidak diinginkan berdampingan dengan upaya menekan kehilangan minyak. Studi kasus di pabrik minyak kedelai menunjukkan mengapa kedua ukuran itu perlu dibaca bersama, bukan dipilih salah satu.
Apa yang sebenarnya dipisahkan?
Fosfolipid dalam minyak mentah dibedakan menurut kemampuannya terhidrasi. Menurut AOCS, setelah air ditambahkan, sebagian besar fosfolipid yang dapat terhidrasi menjadi tidak larut dalam minyak dan bisa dipisahkan dengan filtrasi atau sentrifugasi. Fraksi yang tidak mudah terhidrasi berkaitan terutama dengan garam kalsium atau magnesium dari fosfatida tertentu. Perlakuan asam fosfat dapat membantu mengubahnya menjadi bentuk yang lebih mudah dipisahkan. Karena kandungan fosfolipid bahan masuk bervariasi, AOCS menekankan analisis fosfor sebelum perlakuan asam agar dosisnya sesuai, terutama bila garam kalsium dan magnesium tinggi.
Fosfor dipakai sebagai indikator praktis untuk mengikuti fosfolipid, bukan pengukuran langsung seluruh sifat minyak. Dalam uraian AOCS, kadar fosfor setelah degumming untuk jalur pemurnian fisik ditargetkan di bawah 10 mg/kg. Angka itu adalah sasaran pada tahap tersebut, bukan jaminan bahwa minyak sudah memenuhi seluruh spesifikasi produk akhir. Tahap pemucatan dan deodorisasi memiliki fungsi berbeda dalam rangkaian pemurnian. Pembaca yang ingin melihat konteks lebih luas mengenai pengolahan minyak nabati untuk pangan dapat merujuk halaman oleofood GIMNI; angka dan hasil percobaan di bawah ini tetap khusus minyak kedelai.
Dua jalur dalam satu kasus pabrik kedelai
Artikel Maged Khamies dan rekan-rekannya di Scientific Reports (2024) membandingkan pengolahan minyak kedelai pada lini industri berkapasitas 600 ton per hari. Dalam jalur pemurnian kimia yang dijelaskan peneliti, minyak dikondisikan dengan asam fosfat, kemudian alkali dipakai untuk menetralkan asam lemak bebas. Sabun yang terbentuk dan komponen yang terpisah dikeluarkan lewat sentrifugasi. Peneliti mencatat bahwa emulsi dalam proses tersebut dapat membawa minyak netral ke aliran soapstock.
Pada jalur enzimatis dalam studi yang sama, pengondisian asam diikuti penambahan air dan enzim fosfolipase. Reaksi di dalam tangki berlangsung sekitar empat jam sebelum gum dipisahkan dengan sentrifus. Enzim mengubah fosfolipid menjadi lisofosfolipid serta melepaskan asam lemak. Jadi, kenaikan asam lemak bebas setelah reaksi tidak otomatis berarti minyak memburuk karena sebab yang sama dengan bahan masuk: peneliti membacanya juga sebagai akibat reaksi enzim. Namun asam lemak yang terlepas tidak semuanya tinggal di minyak; sebagian masuk ke gum. Karena itu hasil analisis perlu dilihat bersama letak dan waktu pengambilan sampelnya.
Perbandingan ini harus dijaga batasnya. Angka kehilangan pada tabel penelitian memperbandingkan jalur degumming enzimatis dengan kehilangan pemurnian kimia yang mencakup penetralan, bukan dua perlakuan degumming identik dengan seluruh tahapan hilir yang sama. Hasilnya merupakan catatan kondisi lini dan minyak kedelai yang diteliti, bukan penghematan yang otomatis muncul pada setiap kilang.
Fosfor keluar rendah, tetapi ke mana minyaknya?
Tabel 4 studi tersebut melaporkan kehilangan minyak enzimatis masing-masing 1,58%, 1,87%, 3,60%, dan 5,12% untuk minyak kedelai dari bahan asal Amerika Serikat, Argentina, Ukraina, dan Uruguay. Pada pembanding pemurnian kimia, angkanya masing-masing 3,50%, 3,62%, 4,46%, dan 5,79%. Selisih yang oleh penulis disebut enzymatic yield pun berbeda: 1,92; 1,75; 0,86; dan 0,67 poin persentase. Itu selisih dalam rancangan perbandingan studi, bukan tambahan rendemen universal.
Yang penting, fosfor akhir tidak sendirian menjelaskan selisih tersebut. Tabel 3 mencatat fosfor akhir 6,66 dan 6,86 mg/kg pada dua bahan asal pertama, tetapi 10,61 dan 12,32 mg/kg pada dua bahan asal berikutnya dalam rangkuman kinerja yang ditampilkan. Dua nilai terakhir bahkan berada di atas ambang di bawah 10 mg/kg yang dibahas AOCS untuk degumming menuju pemurnian fisik. Studi juga melaporkan perbedaan kadar asam lemak bebas, fosfor awal, serta kalsium, magnesium, dan besi antar-bahan masuk. Peneliti mengaitkan logam-logam tersebut dengan fosfolipid yang lebih sulit ditangani dan hasil enzimatis yang berubah menurut karakter bahan.
Dengan kata lain, menyatakan suatu perlakuan “berhasil” hanya karena satu angka fosfor rendah akan melewatkan pertanyaan tentang massa minyak yang keluar dan minyak netral yang tertahan dalam aliran samping. Sebaliknya, selisih kehilangan yang lebih kecil tidak boleh dipakai untuk mengabaikan fosfor residu yang masih melampaui sasaran proses. Kedua ukuran menjawab pertanyaan berbeda: apakah fosfolipid cukup terpisah, dan berapa banyak minyak yang tetap diperoleh.
Membaca neraca, bukan satu angka
Dalam studi pabrik itu, fosfor minyak awal dan akhir dianalisis di laboratorium, sementara kehilangan aktual dihitung dari pembacaan aliran massa minyak masuk dan keluar. Peneliti juga memeriksa gum terpisah melalui kadar air dan bagian yang tidak larut dalam aseton untuk memperkirakan minyak netral yang terbawa. Pada jalur kimia, minyak netral dalam soapstock dianalisis tersendiri. Artinya, persentase minyak di dalam gum bukan persentase kehilangan terhadap seluruh minyak masuk; keduanya memakai penyebut berbeda.
Pembedaan penyebut itu penting ketika angka-angka ditampilkan berdampingan. Sampel gum menjawab berapa bagian aliran gum berupa minyak, sedangkan neraca aliran menilai berapa bagian dari minyak umpan yang tidak muncul sebagai minyak keluaran. Analisis fosfor menilai pemisahan komponen target. Dalam praktik membaca data, ketiganya perlu diberi label titik sampel dan dasar perhitungan agar tidak disalahartikan sebagai satu ukuran yang dapat saling menggantikan.
Pelajaran dari kasus kedelai ini bukan bahwa satu enzim, dosis, atau waktu reaksi pasti paling baik bagi semua bahan. Yang dapat dibawa sebagai kerangka membaca proses ialah pasangan pertanyaan: bagaimana kadar fosfor setelah pemisahan, dan di aliran mana minyak netral tertinggal? Jawabannya harus ditautkan dengan karakter minyak masuk, kondisi operasi, serta batas perbandingan yang digunakan peneliti. Temuan dan angka pabrik kedelai tersebut tidak dapat dipindahkan menjadi angka kinerja minyak sawit tanpa pengujian tersendiri.
Sumber pantauan
- Khamies, M., Hagar, M., Kassem, T. S. E., & Moustafa, A. H. E. “Case study of chemical and enzymatic degumming processes in soybean oil production at an industrial plant.” Scientific Reports, 19 Februari 2024. https://pmc.ncbi.nlm.nih.gov/articles/PMC10876682/
- Ruíz-Méndez, M. Victoria, & Dobarganes, M. Carmen. “Oil Refining.” AOCS, terakhir diperbarui 23 Juli 2019. https://www.aocs.org/resource/oil-refining/
