DAFTAR LAMPIRAN
E. MONO DAN DIASILGLISEROL
Emulsifier sintetik mulai digunakan pada pertengahan abad 20 dan pemakaiannya berkembang dengan sangat pesat, seiring dengan berkembangnya industri pangan olahan yang memerlukan teknologi
untuk memproduksi dan mempertahankan kualitas produk. Campuran mono dan diasilgliserol (MDAG) adalah emulsifier komersial pertama yang dikembangkan di Amerika pada tahun 1929. Emulsifier tersebut diaplikasikan pada produk margarin dan sejak saat itu telah menjadi produk yang dibutuhkan dalam jumlah besar pada sektor industri (Dziezak, 1988). Pada tahun 1997, emulsifier yang diproduksi adalah sekitar 500 juta kg (Hassenhuettl, 1997a) dan pemakaian pada produk pangan adalah kurang lebih 200 juta kg (Orthoefer, 1997).
Monoasilgliserol atau MAG merupakan komponen yang tersusun oleh satu rantai asam lemak yang diesterifikasikan ke rantai gliserol, sehingga MAG memiliki bagian gugus hidroksil bebas, yang merupakan gugus hidrofilik dan gugus ester asam lemak yang merupakan gugus lipofilik. Karena sifat afinitas gandanya atau sering disebut amphifilik tersebut, MAG dapat digunakan sebagai emulsifier. MAG dengan satu gugus asam lemak dan dua gugus hidroksil bebas pada gliserol membuatnya bersifat seperti lemak dan air (Potter, 1973). MAG sendiri merupakan emulsifier yang bersifat non-ionik dan tidak terlalu sensitif pada kondisi asam. Cara kerja emulsifier tersebut adalah dengan menurunkan tegangan permukaan antara dua fase kemudian menstabilkan produk.
MAG dapat disintesis melalui beberapa metode, yaitu hidrolisis selektif, esterifikasi asam lemak atau ester asam lemak dengan gliserol, dan gliserolisis lemak/minyak (Bornscheuer, 1995). Menurut Elizabeth dan Boyle (1997), MAG dapat juga diproduksi dengan cara yang lebih mild, yaitu dengan gliserolisis enzimatis. Dalam hal ini lipase digunakan sebagai katalis dalam proses esterifikasi asam lemak bebas dengan gliserol. Jenis asil gliserol lain yang dapat digunakan sebagai emulsifier komersial adalah diasilgliserol (DAG) yang memiliki dua gugus asil pada molekul gliserol. Bentuk kimia MAG dan DAG dapat dilihat pada
Gambar 5. Struktur kimia Monoasilgliserol dan Diasilgliserol
Emulsifier MDAG dapat berupa ester yang padat dan mempunyai titik leleh tinggi, ester yang berbentuk cair pada suhu ruang, maupun ester berbentuk plastis yang bersifat antara bentuk padat dan cair (Zielinski, 1997; O’Brien, 1998). Ketiga jenis emulsifier tersebut sangat dipengaruhi oleh jenis asam lemak penyusunnya. Semakin banyak banyak asam lemak yang mengandung ikatan rangkap dan semakin tidak jenuhnya asam lemak penyususnnya, maka bentuk emulsifier akan semakin lunak.
Sebagian besar MDAG diproduksi dengan gliserolisis triasilgliserol (TAG) lemak atau minyak. Dalam proses ini TAG direaksikan dengan gliserol menggunakan katalis alkali anorganik pada suhu yang sangat tinggi (220oC – 250oC) dibawah gas nitrogen. Produk yang dihasilkan memiliki beberapa kelemahan seperti rendamen yang rendah, warna yang gelap dan rasa terbakar (Bornscheuer, 1995). MDAG juga dapat diproduksi dengan cara esterifikasi menggunakan katalis lipase, enzim lipase dapat mengkatalisis reaksi ester gliserol dengan asam lemak bebas menghasilkan MDAG (Elizabeth dan Boyle, 1997). Emulsifier yang dihasilkan relatif lebih baik karena gugus lipofilik terdapat pada posisi 1 dan 3, sehingga daerah emulsinya meningkat.
Kandungan MAG dalam emulsifier komersial campuran MDAG dapat bervariasi, yaitu 40%, 50%, dan 90% tergantung proses produksinya (Zielinski, 1997). Menurut Kamel (1991) dan Zielinski
O O ║ ║ H2C – O – C – R1 H2C – O – C – R1 │ │ HC – OH HC – OH O │ │ ║ H2C – OH H2C – O – C – R2 MAG DAG R1&R2 = Rantai asam lemak
(1997), MDAG merupakan emulsifier yang paling banyak digunakan dengan status GRAS (Generally Recognized As Safe) atau aman untuk dikonsumsi. Menurut O’Brien (1998) dan Gunstone et.al. (1986), campuran MDAG sebagai emulsifier yang paling banyak digunakan dalam industri pangan, yaitu sebanyak 70% dari keseluruhan penggunaan emulsifier. MDAG sendiri pertama kali diproduksi oleh Berthelot pada tahun 1953 melalui reaksi esterifikasi antara asam lemak dan gliserol.
Kegunaan monoasilgliserol dalam industri pangan adalah sebagai surfaktan, emulsifier zat untuk pembentukan tekstur pada adonan roti (Elizabeth dan Boyle, 1997). Sedangkan menurut Sonntag (1982) monoasilgliserol sacara luas dipergunakan sebagai emulsifier pada makanan dan pembentuk tekstur pada kosmetik dan roti. Aplikasi campuran monoasilgliserol dan turunannya pada berbagai sistem pangan dapat dilihat pada Tabel 8.
F. FRAKSINASI
Menurut Gunstone et. al., (1997), fraksinasi merupakan proses thermommechanical dimana bahan dasar (raw material) dipisahkan menjadi dua atau lebih fraksi. Proses ini dilakukan dalam dua tahap yaitu proses kristalisasi dengan cara mengatur kondisi suhu, dan tahap dua memisahkan fraksi MDAG tersebut dengan cara penyaringan. Pada dasarnya, fraksinasi merupakan suatu teknik pemisahan minyak berdasarkan titik leleh minyak dimana tiap jenis minyak memiliki karakteristik titik leleh yang berbeda-beda tergantung dari kedua faktor di atas. Proses fraksinasi dilakukan untuk beberapa alasan seperti penghilangan komponen minor yang dapat merusak produk, dan pemisahan menjadi beberapa fraksi yang memiliki nilai lebih pada suatu minyak (fraksi olein dan stearin). Fraksinasi yang dilakukan secara
Menurut Winarno (1997), bila suatu lemak didinginkan hilangnya panas akan memperlambat gerakan-gerakan molekul dalam molekul sehingga jarak antara molekul-molekul lebih kecil. Kelarutan minyak atau lemak dalam suatu pelarut ditentukan oleh sifat polaritas asam lemaknya. Asam lemak yang bersifat polar cenderung larut dalam pelarut polar, sedangkan asam lemak non-polar larut dalam pelarut non polar. Daya kelarutan dari asam lemak biasanya lebih tinggi dari komponen gliseridanya, dan dapat larut dalam pelarut organik yang bersifat polar dan non polar. Semakin panjang rantai karbon, maka minyak dan lemak tersebut semakin sukar larut. Minyak dan lemak yang tidak jenuh lebih mudah larut dalam pelarut organik daripada asam lemak jenuh dengan panjang karbon yang sama. Asam lemak dengan derajat kejenuhannya lebih tinggi akan lebih mudah larut daripada asam lemak dengan derajat ketidakjenuhan rendah (Ketaren, 1986)
Pelarut heksan merupakan pelarut non polar sehingga dapat melarutkan TAG dan ALB dengan sangat baik. Selain itu heksan memeiliki bau yang tidak tajam sehingga tidak mengganggu nilai organoleptik produk akhir yang dihasilkan. Penambahan pelarut heksan diharapkan kandungan ALB dan TAG pada emulsifier semakin berkurang. Hal ini dikarenakan heksan merupakan pelarut non polar dan TAG lebih bersifat non polar dari pada DAG dan MAG, sehingga TAG lebih larut dalam heksan dan terpisah dari MAG dan DAG. Menurut Farmo (1994), kelarutan suatu komponen didalam sistem non-aquoeus tergantung dari titik leleh dan karakteristik pelarutnya. Suatu zat dapat larut dalam pelarut jika mempunyai nilai polaritas yang sama.
Tabel 8. Aplikasi campuran MAG dan turunannya pada sistem pangan
Sumber: Anonymous. 1994. American Ingredients Company
Keterangan : A = bahan pengemulsi, peningkatan dispersi, stabilitas thawing
B = pembentukan komplek pati dan atau protein C = Aerasi dan stabilitas busa
Bhn pengemulsi Sistem
pangan
MAG murni tipe jenuh
(Alphadim®)
MAG murni tipe tidak jenuh (Alphadim®) MAG dapat terdispersi (Starplex ®) Monodigliserida (BEP 74, BEP75) Monogliserida (BEP 64,65) Sodium Steroyl Lactylate (Emplex ®) Calcium Steroyl-2-Lactilate (Verv®)
Bahan pemutih kopi A,C A,C A
Lapisan atas krim A,C,D B,C A,B,C,D
Puding A,B,D A,B,D A,B,D A,B,D A,B,D
Saus A,B,D A,B,D A,B,D A,B,D
Substitusi dan tiruan keju
A,D A,D A,D A,D A,B,D
Saus mkn riangan A,D A,D A,D A,D A,B,D,F
Kentang goreng B,D,E B B,D,E B,D,E
Makan ringan B,D,E B,D,E B,D,E B
Sereal dan pasta B,D,E B,D,E B,D,E B
Permen A,E A,E A,E A,E
Permen karet E E E E
Mentega kacang D A
Campuran es krim A,C A,C,D A,C,D
Produk panggang A,B,D A,B,D A,B,D A,B,D A,B,D A,B,D,F A,B,D,F
Camp. Pemb. Roti A,B,D A,B,D A,B,D A,B,D,F A,B,D,F A,B,D,F
III. BAHAN DAN METODE