ANALISIS TRIASILGLISEROL PADA
COCOA BUTTER
EQUIVALENT
YANG DIBUAT DARI RBDPO DAN
ASAM STEARAT MENGGUNAKAN
KATALIS ENZIM DEDAK PADI
KARYA ILMIAH
AZLIA HAFISA HARAHAP
112401040
PROGRAM STUDI D3 KIMIA ANALIS
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
ANALISIS TRIASILGLISEROL PADA
COCOA BUTTER
EQUIVALENT
YANG DIBUAT DARI RBDPO DAN
ASAM STEARAT MENGGUNAKAN
KATALIS ENZIM DEDAK PADI
KARYA ILMIAH
Diajukan untuk melengkapi tugas dan memenuhi syarat mencapai gelar Ahli Madya.
AZLIA HAFISA HARAHAP
112401040
PROGRAM STUDI D3 KIMIA ANALIS
DEPARTEMEN KIMIA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS SUMATERA UTARA
PERSETUJUAN
Judul : Analisis Triasilgliserol Pada Cocoa Butter Equivalent Yang Dibuat Dari RBDPO Dan Asam Stearat Menggunakan Katalis Enzim Dedak Padi
Kategori : Karya Ilmiah
Nama : Azlia Hafisa Harahap
Nomor Induk Mahasiswa : 112401040 Program Studi : D3 Kimia Analis
Depatemen : Kimia
Fakultas : Matematika Dan Ilmu Pengetahuan Alam Universitas Sumatera Utara
Disetujui di Medan, Juni 2014
Disetujui Oleh
Departemen Kimia FMIPA USU
Ketua, Pembimbing,
Dr. Rumondang Bulan, MS Dr. Darwin Yunus Nasution, MS
NIP. 195408301985032001 NIP. 195508101981031006
Disetujui Oleh
Program Studi D3 Kimia FMIPA USU Ketua,
PERNYATAAN
ANALISIS TRIASILGLISEROL PADA
COCOA BUTTER
EQUIVALENT
YANG DIBUAT DARI RBDPO DAN
ASAM STEARAT MENGGUNAKAN
KATALIS ENZIM DEDAK PADI
KARYA ILMIAH
Saya mengakui bahwa karya ilmiah ini adalah hasil kerja saya sendiri , kecuali beberapa
kutipan dari ringkasan yang masing-masing disebutkan sumbernya .
Medan , Juni 2014
AZLIA HAFISA HARAHAP
PENGHARGAAN
Puji dan syukur penulis ucapkan kehadirat Allah SWT, yang telah melimpahkan
rahmat serta karunianya sehingga penulis dapat menyelesaikan karya ilmiah ini.
Karya Ilmiah ini merupakan hasil praktek kerja lapangan di Pusat Penelitian
Kelapa Sawit (PPKS). Dalam Karya Ilmiah ini penulis mengambil judul “ANALISIS TRIASILGLISEROL PADA COCOA BUTTER EQUIVALENT YANG DIBUAT DARI RBDPO DAN ASAM STEARAT MENGGUNAKAN KATALIS ENZIM DEDAK PADI”. Karya Ilmiah ini merupakan syarat untuk melengkapi gelar Ahli Madya pada Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam (FMIPA) Jurusan Kimia
Analis D3 Universitas Utara.
Dalam menyelesaikan penulisan Karya Ilmiah ini, penulis banyak menemukan
masalah, namun berkat bantuan dari semua pihak, sehingga karya ilmiah ini dapat
diselesaikan dengan baik. Penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang
telah membantu dan membimbing penulis dalam menyelesaikan karya ilmiah ini,
terutama kepada:
1. Kedua orang tua tercinta Hery Lokot Hrp dan Isni Afnita yang telah memberikan
moril dan material serta doa sehingga dapat menyelesaikan karya ilmiah ini
2. Bapak Dr. Darwin Yunus Nasution, MS selaku dosen pembimbing yang telah
bersedia meluangkan waktu tenaga dan pikiran dalam membantu penulis
menyelesaikan karya ilmiah ini
3. Ibu Dr. Rumondang Bulan, MS, selaku Ketua Departemen KIMIA Fakultas
4. Ibu Dra. Emma Zaidar Nst, M.Si, selaku Ketua Program Studi D3 Kimia Fakultas
Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU
5. Ibu Dra. Herlince Sihotang, M.Si, selaku Sekertaris Program Studi D3 Kimia
Fakultas Matematika dan Ilmu Pengetahuan Alam USU
6. Bapak Hasrul Abdi Hasibuan, M.Si, selaku pembimbing di Laboratorium
Pengolahan Hasil dan Mutu (PAHAM) PPKS Medan
7. Seluruh teman-teman Kimia Analis dan teman selama praktek kerja lapangan Jonny
Nababan , Khairun Nisa ,dan Tiurma yang telah membirkan dukungan
8. Seluruh teman-teman KIMIA ANALIS dan KIMIA INDUSTRI atas
kebersamaannya selama ini
9. Dan semua pihak yang telah banyak membantu penulis yang tidak dapat penulis
sebutkan satu persatu.
Penulis menyadari bahwa dalam penulisan karya ilmiah ini masih memiliki
banyak kekurangan dalam materi dan cara penyajian penulisannya. Untuk itu penulis
mengharapkan masukan berupa kritik dan saran yang bersifat membangun untuk
kesempurnaan karya ilmiah ini.
Akhir kata penulis mengucapkan terima kasih kepada semua pihak yang telah
membantu. Dan penulis berharap semoga karya ilmiah ini bermanfaan bagi penulis dan
bagi pembaca umumnya.
Medan, Juli 2014
ABSTRAK
ABSTRACT
DAFTAR ISI
PERSETUJUAN ... i
PERNYATAAN ... ii
PENGHARGAAN ... iii
ABSTRAK ... v
DAFTAR ISI ... vii
DAFTAR TABEL... ix
DAFTAR GAMBAR... x
BAB I PENDAHULUAN ... 1
1.1 Latar Belakang ... ... 1
1.2 Permasalahan ... 3
1.3 Tujuan ... ... 4
1.4 Manfaat ... ... 4
BAB II TINJAUAN PUSTAKA... 5
A. Refined Bleached Deodorized Palm Oil (RBDPO) ... 5
B. Cocoa Butter (CB)... 8
C. Cocoa Butter Equivalent (CBE)... 11
D. Metode Modifikasi Minyak... 13
a. Fraksinasi ... 13
b. Hidrogenasi ... 13
E. Enzim Lipase ... 18
F. Asam Stearat ... 20
BAB III BAHAN DAN METODE ... 21
3.1 Metode ...21
3.1.1 Alat Yang Digunakan ...21
3.1.2 Bahan Yang Digunakan ...22
3.2 Prosedur Percobaan ...22
3.2.1 Prosedur Intereterifikasi enzimatik ...22
3.2.2 Penentuan Komposisi Trigliserida...23
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ... 24
4.1 Hasil ...24
4.2 Pembahasan ...25
BAB V KESIMPULAN DAN SARAN ... 28
5.1 Kesimpulan ... 28
5.2 Saran ... 29
DAFTAR TABEL
Tabel 2 . 1 Komposisi asam lemak dari minyak sawit kasar, olein, dan stearin (%) .... 8
Tabel 2 . 2 Karakteristi Sifat Kimia dan Fisika Mentega Cokelat (Cocoa Butter)... 10
Tabel 2 . 3 Jenis- jenis dan sifatCocoa Butter Alternatives(CBA)... 11
Tabel 2 . 4 Komposisi asam lemak dan triasilgliserol Cocoa Butter Equivalent (CBE) dari berbagai sumber lemak ... 12
Tabel 2 . 5 Komponen utama dedak padi... 20
Tabel 3 . 1 Rasio perbandingan RBDPO dan Asam stearat...22
DAFTAR GAMBAR
GAMBAR 2 . 1 Buah kelapa sawit...5
GAMBAR 2 . 2 Tahap pemurnian CPO menjadi RBDPO...7
GAMBAR 2 . 3 Reaksi Transesterifikasi...17
GAMBAR 2 . 4 Reaksi Alkaholisis...17
GAMBAR 2 . 5 Reaksi Asidolisis...18
GAMBAR 4 . 1 Profil kromatogram hasil analisis komposisi TAG RBDPO...25
ABSTRAK
ABSTRACT
1
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1 Latar Belakang
Lemak cocoa diekstraksi dari biji cokelat. Selain produksi lemak cocoa
dipengaruhi oleh produksi coklat perkebunan, yang menyebabkan harganya mahal
karena terbatasnya persediaan lemak cocoa, maka perlu dilakukan modifikasi
lemak untuk mendapatkan alternatif lain sebagai pengganti lemak cocoa. Siapa
yang tak kenal kelezatan cokelat, apakah itu dalam bentuk cokelat batangan,
minuman cokelat susu, cokelat karamel atau bentuk cokelat-cokelat yang lain.
Cokelat memiliki banyak khasiat salah satunya adalah dapat melindungi tubuh
dari serangan senyawa oksidator (misalnya senyawa radikal). Selain itu di dalam
cokelat juga banyak terdapat zat yang bisa berperan sebagai anti oksidan. Itu
artinya cokelat bisa mencegah jantung dan pembuluh darah dari kerusakan
oksidasi (Murano, 2003).
Minyak sawit dapat dimanfaatkan untuk diolah menjadi produk pangan
dan non pangan. Produk pangan dari minyak sawit antara lain minyak goreng,
margarin, lemak kue, cocoa butter, serta sumber vitamin E dan provitamin A.
Sedangkan produk non pangan antara lain untuk pelumas, plasticizer, kosmetik,
detergen, gliserin, sabun, stearin, dan biodiesel .Modifikasi minyak sawit menjadi
hard butter dilakukan dengan cara hidrogenasi, interesterifikasi, blending dan
2
Dalam industri Cocoa Butter (CB) merupakan bahan baku penting yang
berkontribusi terhadap sifat-sifat tekstural dan sensori produk confectionery,
khususnya produk-produk coklat. Cocoa Butter (CB) merupakan lemak dengan
karakteristik fisikokimia yang unik, karena komposisi triasilgliserolnya hampir
80% didominasi oleh tiga triasilgliserol (TAG) simetrik,
saturated-monounsaturated-saturated ,yaitu palmitat-oleat- stearat (POS, 36-42%),
stearat-oleat-stearat (SOS, 23-29%) dan palmitat-oleat-palmitat (POP, 13-19%)
(Wainwright, 1996).
Produksi biji kakao sebagai sumber lemak kakao berfluktuasi dan harga
lemak kakao relatif mahal. Hal ini mendorong berbagai usaha untuk mendapatkan
lemak yang sifatnya mirip lemak kakao. Salah satu hasilnya adalah Cocoa Butter
Equivalent(CBE). Akhir-akhir ini teknik interesterifikasi enzimatik menjadi salah
satu pilihan dalam proses produksi CBE. Menurut (Akkoh, 2002) perhatian
terhadap reaksi interesterifikasi, baik dari sudut pandang gizi maupun fungsional
terus meningkat karena memungkinkan untuk dihasilkannya margarin bebas asam
lemak trans, cocoa butter alternatives (CBA), dan pangan rendah kalori;
memperbaiki sifat-sifat fisik dan fungsional pangan serta memperbaiki kualitas
nutrisi lemak dan minyak.
Cocoa Butter Equivalent (CBE) dapat disintesis dengan cara
intereterifikasi yaitu pertukaran asam lemak pada trigliserida sehingga terbentuk
trigliserida baru yang komposisi dan titik lelehnya sama dengan lemak kakao.
Sintesis CBE secara enzimatis diperlukan lipase yang regiospesifik pada sn-1,3
dengan substrat spesifik asam palmitat dan stearat. Triasilgliserol yang
3
Bleached Deodorized Palm Oil(RBDPO) yang ketersediaannya relatif berlimpah.
Minyak sawit dan fraksinya merupakan sumber edible oilyang baik bagi industri
pangan. Hal ini disebabkan berbagai kelebihan yang dimiliki, antara lain stabil
terhadap suhu tinggi dan kerusakan oksidatif serta sifat plastisitasnya. Selain itu
minyak sawit merupakan substrat penting yang digunakan dalam produksi cocoa
butter-like fats. Triasilgliserol POP pada RBDPO, sekitar 27%, diharapkan dapat
bereaksi dengan asam stearat sehingga dapat diperoleh POS dan SOS yang
merupakan TAG khas CB melalui asidolisis enzimatik (Minifie, 1989).
Tingginya harga enzim lipase komersial membuka pemikiran baru untuk
mencari alternatif sumber lipase. Keberadaan lipase dedak padi membuka peluang
pemanfaatan dedak padi sebagai limbah penggilingan padi dalam proses
modifikasi lemak atau minyak. Beras sebagai makanan pokok masyarakat Asia
menjamin ketersediaan dedak padi sebagai sumber lipase (Subroto, 2008).
1.2 Permasalahan
Apakah campuran RBDPO dan Asam stearat menggunakan enzim dedak
padi dapat menghasil TAG yang sesuai dengan standar Cocoa Butter Equivalent
(CBE). Dan perbadingan rasio mana yang memiliki komposisi TAG sesuai
4
1.3 Tujuan
Untuk mengetahui komposisi TAG pada Cocoa Butter Equivalent (CBE)
dari RBDPO dan Asam stearat menggunakan enzim dedak padi dan untuk
mendapatkan perbandingan rasio yang sesuai dari RBDPO dan Asam stearat
dalam pembuatanCocoa Butter Equivalent(CBE).
1.4 Manfaat
Diharapkan dapat memberikan informasi mengenai analisis TAG pada
CBE pada RBDPO dan Asam Stearat menggunakan enzim dedak padi. Oleh
sebab itu diharapkan dapat bermanfaat dalam pengendalian proses produksi CBE
5
BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
A. Refined Bleached Deodorized Palm Oil(RBDPO)
Setelah kelapa sawit berubah menjadi Crude Palm Olein (CPO), maka
proses selanjutnya adalah mengolah Crude Palm Olein (CPO) menjadi minyak
Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil (RBDPO). Refined, Bleached and
Deodorized Palm Oil (RBDPO) adalah minyak sawit yang telah mengalami
proses penyulingan untuk menghilangkan asam lemak bebas serta penjernihan
untuk menghilangkan warna dan penghilangan bau. Minyak ini dikenal khalayak
ramai sebagai minyak goreng. Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil
(RBDPO) kemudian diuraikan lagi menjadi minyak sawit padat (RBD Stearin)
dan minyak sawit cair (RBD Olein)Secara Keseluruhan proses penyulinganCrude
Palm Olein (CPO) ini akan menghasilkan 73% olein, 21% stearin , 5% destilat
asam lemak minyak sawit dan 0,5% buangan (Ketaren, 1986). Gambar buah
6
Minyak sawit yang belum dimurnikan mengandung sejumlah kecil
komponen bukan minyak misalnya fosfatida, gum, sterol, tokoferol, dan asam
lemak bebas (ALB). Untuk mendapatkan minyak atau lemak bermutu tinggi yang
sesuai dengan kegunaannya, maka perlu dilakukan pengolahan lebih lanjut atau
pemurnian yang spesifik terhadap minyak kasar (crude oil). Tujuan pemurnian
tersebut adalah menghilangkan rasa serta bau yang tidak enak, warna yang tidak
menarik, dan memperpanjang masa simpan minyak. Tahapan pemurnian tersebut
yaitu pemisahan gum (degumming), netralisasi (deasidifikasi), pemucatan
(bleaching), dan penghilangan bau (deodorizing) (Winarno, 2008).
Pemisahan gum (degumming) merupakan proses pemisahan getah atau
gum yang terdiri dari fosfatida, protein, residu, karbohidrat, air, dan resin serta
tidak berpengaruh nyata terhadap kadar ALB dalam minyak (Ketaren, 1986).
Prosesdegummingdilakukan untuk produk minyak makan karena bertujuan untuk
menghilangkan kotoran dan memperbaiki stabilitas minyak dengan mengurangi
jumlah ion logam terutama Fe dan Cu. Selain itu proses degumming juga dapat
mengurangi kehilangan minyak. Proses degumming dilakukan pada suhu sekitar
80°C selama 30 menit.
Tahap pemurnian selanjutnya adalah netralisasi yang merupakan proses
paling penting dalam pemurnian minyak makan. Proses netralisasi bertujuan
menghilangkan ALB (Murano, 2003). Asam lemak bebas dapat menyebabkan
minyak mudah teroksidasi dan berakibat pada ketengikan. Tahap berikutnya yaitu
pemucatan agar tidak terdapat substansi warna yang tidak diharapkan dalam
minyak makan karena konsumen lebih menyukai minyak jernih. Menurut Ketaren
7
prosesnya. Penyaringan dilakukan setelah zat warna terserap. Tahap ini tidak
dilakukan pada proses untuk menghasilkan minyak sawit merah, karenableaching
earth/adsorbing agentdapat menyerap komponen minor seperti karotenoid.
Tahap deodorisasi merupakan tahap pemurnian minyak yang dapat
menghilangkan senyawa-senyawa yang menghasilkan bau pada minyak antara
lain aldehida dan keton (Ketaren, 1986).
GAMBAR 2. 2Tahap pemurnian CPO menjadi RBDPO
Setelah melalui beberapa tahap pemurnian di atas, diperoleh RBDPO yang
dapat digunakan atau diolah lebih lanjut sesuai kebutuhan industri. Tahapan
pemurnian CPO menjadi RBDPO, yang menurut Gee (2007) memiliki titik leleh
33-39°C. Dimana minyak sawit Refined, Bleached and Deodorized Palm Oil
(RBDPO) merupakan substrat penting yang dapat digunakan dalam produksi
cocoa butter-like fats.
Olein kasar Crude Palm Olein (CPO) dan olein yang telah di murnikan
8
industri pemurnian. Industri pemurnian minyak bertujuan untuk memperpanjang
masa simpan minyak sebelum dikonsumsi atau digunakan sebagai bahan baku
dalam industri (Ketaren, 1986).
Tabel 2. 1Komposisi asam lemak dari minyak sawit kasar, olein, dan stearin (%)
Asam lemak Jenis Asam Lemak CPO Olein Stearin
JENUH
14 : 0 (Miristat) 1.00 1.00 1.45
16: 0 (Palmitat) 43.70 39.80 62.60
18 : 0 (Stearat) 4.40 4.40 5.00
TAK JENUH
18 : 1 (Oleat) 39.90 42.40 24.80
18 : 2 ( Linoleat) 10.30 11.20 5.90
18 : 3 (Linolenat) 0.37 0.40 0.43
*Pantzaris
Olein dijadikan sebagai bahan baku interesterifikasi karena mengandung
asam oleat yang tinggi, yang terletak pada posisi 2 dalam molekul triasilgliserol
yaitu sekitar 80% dari total asam oleat yang ada (Chong et al., 1992).
B.Cocoa Butter(CB)
Cocoa butter adalah lemak yang diperoleh dari biji cokelat (cocoa bean)
dan berkontribusi besar terhadap pemberian kalori lemak pada produk cokelat.
Kualitas makan yang unik serta sifat-sifat tekstural dan sensori yang diinginkan
pada produk cokelat menjadikan Cocoa Butter (CB) sebagai salah satu bahan
baku utama industri confectionery. Jumlah Cocoa Butter(CB) pada produk akhir
cokelat yang berkisar antara 25-36 % berpengaruh terhadap tekstur yang lembut,
pelepasan flavor, dan daya kilap produk yang baik. Hal tersebut karena Cocoa
Butter(CB) merupakan lemak yang sangat unik secara fisik dan kimia. Sifat fisik
Cocoa Butter (CB) antara lain keras dan rapuh pada suhu ruang, meleleh
9
setelahnya. Selain ituCocoa Butter(CB) memberikan kualitas umur simpan yang
baik (long self life) pada cokelat (Yan, 2007).
Buah cokelat telah diubah menjadi bahan minuman cokelat melalui
kombinasi pemangganga, pemisahan dan penghalusan. Total kandungan lemak
dari buah atau daging cokelat kering seluruhnya sekitar 48-49% dan
trigliseridanya adalah merupakan komponen cadangan utama. Mentega cokelat
adalah konstituen yang lebih mahal dari formulasi cokelat, termasuk komponen
yang sangat penting . Ini terutama terdiri dari (<75%) trigliserida simetris dengan
asam oleat di dalam 2 posisi. Hampir 20% trigliserida adalah berbentuk cair di
dalam suhu kamar dan mentega cokelat memiliki kisaran titik lebur 32-35º C . Ini
sangat penting agar mentega cokelat ini dapat berfungsi baik dalam
pemakaiannya. Ini hanya mengandung sejumlah trigliserida simetris yaitu (PPO,
SPO, SSO; P=Palmitat; S=Stearat; O=Oleat; urutan huruf menunjukkan posisi
asam di dalam molekul trigliserida (Wainright, 1996).
Mentega cokelat adalah lemak yang unik diantara nabati lainnya yang
memberikan rasa gurih , lezat dan aroma cokelat. Aroma diperoleh selama
pemanggangan biji cokelat. Saat biji cokelat diekstraksi dengan pelarut, aromanya
akan hilang selama belum diuapkannya pelarut. Proses inilah yang menghasilkan
mentega cokelat tetapi nilai atau harga akan berkurang jika kualitas aromanya
juga berkurang. Selain itu Cocoa butter (CB) memiliki beberapa kelemahan,
dimana karakteritik Cocoa butter (CB) sangat dipengaruhi oleh geografi dan
10
Tabel 2. 2Karakteristi Sifat Kimia dan Fisika Mentega Cokelat (Cocoa Butter)
KarakteristikCocoa Butter Jumlah (%)
Komposisi TAG
Banyak keterbatasan menyangkut penggunaan Cocoa Butter (CB), antara
lain suplai yang tidak stabil, harga relatif mahal, kurang memadai untuk
digunakan pada iklim panas serta kualitasnya bervariasi. Selain itu, proses
tempering diperlukan untuk produk cokelat yang sepenuhnya menggunakan
Cocoa Butter (CB) dalam formulasinya, karena cenderung akan mengalami
blooming. Berbagai alasan tersebut mendorong dikembangkannya specialty fats
alternatif Cocoa Butter (CB) oleh para peneliti maupun industri minyak dan
lemak, sehingga dikenal istilah Cocoa Butter Alternatives (CBA).
11
Cocoa Butter Substitute(CBS), Cocoa Butter Replacer (CBR), danCocoa Butter
Equivalents (CBE). Salah satu jenis Cocoa Butter Alternatives (CBA) yang
mempunyai sifat fisikokimia mirip dan sepenuhnya kompatibel dengan Cocoa
Butter (CB) adalah Cocoa Butter Equivalents (CBE). Kemudian CBR memiliki
kompatibilitas yang rendah dengan CB .Dan Cocoa Butter Substitute(CBS) yang
mempunyai sifat kimia yang berbeda dengan Cocoa Butter(CB) , tetapi beberapa
sifat fisiknya mirip , sehingga hanya sebagai pensubstitusi Cocoa Butter (CB)
(Minifie, 1989).
Tabel 2. 3Jenis- jenis dan sifatCocoa Butter Alternatives(CBA)
Cocoa Butter Alternatives(CBA)
CBS CBR CBE
• Merupakan lemak nabati laurat
• Memiliki kandungan asam lemak laurat tinggi (40%-50%)
• Memiliki titik leleh yang rendah asam lemak serupa dengan CB
• Tahan pada cuaca dingin atau panas
• Memiliki komposisi TAG berbeda dengan CB
• Merupakan lemak nabati non laurat
• Memiliki sifat fisik serupa dengan CB
• Masih memerlukan proses tempering
• Memiliki komposisi TAG serupa dengan CB
C.Cocoa Butter Equivalent(CBE)
Cocoa Butter Equivalent (CBE) merupakan produk non hidrogenasi yang
12
interesterifikasi. Sehingga memiliki sifat fisik dan sifat kimia yang paling
menyerupai mentega cokelat dibandingkan dengan lemak lain. Komponen utama
mentega cokelat adalah triasilgliserol (TAG),
2-oleyl-1-palmitoyl-3-stearyl-glyserol (POSt), 2-oleyl-1,3-dipalmitoyl-2-oleyl-1-palmitoyl-3-stearyl-glyserol (POP) dan
2-oleyl-1,3-disteoryl-glyserol (StOSt)(Torey, 1983).
Cocoa Butter Equivalent (CBE) dapat digunakan sebagai pencampur
mentega cokelat dalam berbagai perbandingan 100% tanpa mengubah kualitas
produk. Produk-produk yang menggunakan bahan baku mentega cokelat memiliki
sifat-sifat antara lain berbentuk padat pada suhu kamar, meleleh secara cepat di
dalam mulut, dan memberikan efek dingin tanpa ada kesan berpasir (Torey,
1983).
13
D. Metode Modifikasi Minyak
1. Fraksinasi
Untuk mengahasilkan asam lemak dengan kemurnian yang tinggi, maka
dilakukanlah fraksinasi asam lemak yang merupakan hasil hidrolisa minyak sawit
mentah. Ada 4 jenis proses fraksinasi asam lemak, yaitu:
1. Fraksinasi kering adalah proses fraksinasi yang dilakukan berdasarkan pada
berat molekul dan komposisi dari suatu material. Proses ini lebih murah
dibandingkan dengan proses yang lain namun hasil kemurnian fraksinasi nya
kurang memberikan mutu yang baik.
2. Proses fraksinasi basah disebut juga proses detergent. Hasil fraksi dari
proses ini sama dengan proses fraksinasi kering.
3. Proses fraksinasi dengan menggunakan pelarut adalah proses fraksinasi
menggunakan pelarut misalnya aseton. Proses ini lebih mahal dibandingkan
dengan proses fraksinasi lainnya, karena menggunakan bahan pelarut serta
tingginya biaya produksi
4. Proses fraksinasi dengan cara pengembunan merupakan proses fraksinasi
yang didasarkan kepada titik didih suatu zat / bahan sehingga dihasilkan
produk dengan tinggi (Darmoko,2003)
2. Hidrogenasi
Hidrogenasi minyak atau lemak merupakan proses penambahan molekul
hidrogen pada rantai asam lemak tidak jenuh, sehingga menyebabkannya menjadi
jenuh dengan menambahakan satu molekul hidrogen pada masing-masing ikatan
14
mengkonversikan minyak cair menjadi bentuk semi padat yang digunakan untuk
produksi padat dan shorterning . Tujuan utama dari hidrogenasi ini yaitu untuk
meningkatkan stabilitas oksidatifnya dan untuk meningkatkan kandungan lemak
padatnya sehingga titik lelehnya meningkat dan memperbaiki tekstur makanan
(Darmoko, 2003).
3. Blending
Blending (pencampuran) merupakan metode dalam modifikasi minyak
atau lemak yang mudah dan ekonomis, karena dapat dilakukan dengan
mencampurkan secara fisik dua jenis minyak atau lebih. Dengan cara blendining
tujuannya agar peningkatan titik leleh yang diperoleh sesuai dengan yang
diinginkan dapat dilakukan dengan cara menambahkan minyak yang titik leleh
yang tinggi ke dalam campuran minyak. Perubahan nilai akibat pencampuran
(blending) ini karena kandungan minyak yang dicampurkan mempunyai
komposisi asam lemaknya yang tinggi (Darmoko, 2003).
Sifat fisik dari lemak yang dihasilkan melalui proses blending ini
bervariasi, tergantung dari perbandingan pencampuran asam lemak jenuh dengan
asam lemak tak jenuh. Tujuan blending adalah untuk menghindari terbentuknya
asam lemak trans, sebab jika terbentuk asam lemak trans maka dapat
mempengaruhi kesehatan yaitu dapat menimbulkan penyakit jantung koroner.
Dalam pencampuran ini tidak dibutuhkan pemanasan seperti halnya dalam proses
hidrogenasi dan transesterifikasi sehingga dapat dicegah perubahan asam lemak
15
pendispersinya dapat bercampur dan untuk mempertahankan keadaan ini
diberikan pengemulsi seperti leshitin (Tarigan, 2009).
4. Interesterifikasi
Istilah interesterifikasi berhubungan dengan reaksi antara miyak atau lemak
dimana ester asam lemak yang satu bereaksi dengan ester asam lemak lainnya
untuk mengahasilkan senyawa ester yang baru dengan mengubah kelompok asam
lemaknya. Interesterifikasi lemak sudah menjadi perhatian pada saat ini untuk
dapat menggantikan proses hidrogenasi lemak oleh karena proses ini dapat
membentuknya lemak trans yang dapat membahayakan kesehatan. Pada lemak
atau minyak jika reaksi pertukaran gugus asil berlangsung pada sutau molekul
disebut sebagai interesterifikasi. Proses interesterifikasi dapat menjadi dua yaitu:
a) Interesterifikasi enzimatik
Interesterifikasi enzimatik bersifat lebih spesifik sehingga menghasilkan
rendemen produk akhir yang baik serta sedikit akan produk samping. Lipase
merupakan enzim yang dapat mengakatalis reaksi interesterifikasi. Lipase juga
memberikan derajat selektivitas yang tinggi untuk interesterifikasi yang dapat
menghasilkan beberapa asilgliserol yang diinginkan. Lipase memiliki sifat yang
sedemikian rupa sehingga dapat memutuskan asam lemak yang ada dalam TAG
kemudian menyambungnya kembali dengan asam lemak lainnya. Sifat dari enzim
dapat efektif jika prosedur dan reaksi kondisi reaksi benar terjaga. Keuntungan
lipase daripada reaksi kimia adalah ;
16
ii) Enzim berfungsi pada kondisi reaksi yang ringan sehingga terhindar dari
pembentukanm reaksi samping.
iii) Reaksinya efisien dan mudah dikontrol
Kondisi reaksi untuk interesterifikasi enzimatik tidak memerlukan suhu tinggi
seperti pada interesterifikasi kimia. Proses interesterifikasi enzimatik juga ramah
lingkungan karena tidak menggunakan bahan kimia/pelarut dan tidak
menghasilkan asam lemak trans. Oleh karena itu, reaksi interesterifikasi yang
dikatalisis oleh enzim lipase menghasilkan produk dengan kualitas lebih baik
dibandingkan dengan produk melalui interesterifikasi kimia. Beberapa lipase
digunakan Budijanto et al. (2008), salah satunya berasal dari Candida antartica,
dalam reaksi asidolisis untuk memproduksi minyak kaya asam lemak omega-3.
Dan telah melakukan interesterifikasi yang dikatalisis lipase untuk sintesis CBE.
b) Interesterifikasi secara kimia
Interesterifikasi secara kimia bersifat acak atau random paling banyak
digunakan untuk modifikasi minyak atau lemak karena lebih sederhana, murah
dan mudah dilakukan dibandingkan dengan interesterifikasi secara enzimatik.
Katalis yang umum digunakan adalah natrium metilat dan natrium etilat yang
kemudian diikuti oleh logam natrium, camputan Na / K dan natrium hidroksida,
kalium hidroksida yang digabungkan dengan gliserol. Namun reaksinya
menghasilkan banyak produk samping, sehingga produk akhir kurang sesuai
harapan (Tarigan, 2009). Berdasarkan proses pergantian asam lemak itu sendiri,
interesterifikasi dapat dibagi menjadi tiga kelompok yaitu transterifikasi,
17
1. Transesterifikasi
Transesterifikasi adalah pertukaran atau penyusunan kembali gugus asil di
antara dua ester atau dua TAG sehingga menghasilkan TAG baru dengan
komposisi asam lemak yang diinginkan. Proses ini juga dapat digunakan untuk
memperbaiki sifat tekstural campuran tallows dan rapeseed oil dalam
pengembangan CBE (Marangoni, 2002).
GAMBAR 2. 3 Reaksi Transesterifikasi 2. Alkoholisis
Alkoholisis merupakan reaksi esterifikasi antara alkohol dengan ester
(lemak) untuk menghasilkan ester baru. Selama alkoholisis terjadi hidrolisis TAG
sehingga menghasilkan diasilgliserol (DAG) dan monoasilgliserol (MAG) yang
18
3. Asidolisis
Transfer gugus asil antara asam lemak dengan ester (TAG) disebut
asidolisis. Proses ini termasuk cara efektif penggabungan asam lemak bebas ke
dalam kerangka TAG, sehingga menghasilkan TAG baru dengan komposisi
berbeda atau seperti yang diinginkan (Marangoni, 2002).
GAMBAR 2. 5 Reaksi Asidolisis
E. Enzim Lipase
Produksi lemak dengan sifat fisik dan kimia yang diinginkan seperti pada
Cocoa Butter Equivalent (CBE) melalui interesterifikasi enzimatik, telah menjadi
area popular di penelitian bioteknologi (Mojovic et al., 1993). Pada reaksi
asidolisis ini digunakan enzim lipase sebagai katalis reaksi. Lipase spesifik 1,3
atau 2 hanya dapat mengkatalisis TAG pada ikatan sn-1,3 atau sn-2. Jenis lipase
yang digunakan pada penelitian ini adalah lipase spesifik-1,3. Produk reaksi
lemak yang dikatalisis lipase spesifik-1,3 dapat dibedakan dari produk reaksi
secara kimia dari asam lemak pada posisisn2. Tidak seperti interesterifikasi kimia
19
posisi sn-2 pada kerangka TAG produk hasil reaksi. Umumnya jenis asam lemak
posisisn-2 pada minyak nabati adalah asam lemak tidak jenuh, yaitu oleat.
Menurut Marangoni (2002) terdapat beberapa faktor yang dapat
mempengaruhi aktivitas lipase selama interesterifikasi antara lain pH, kadar air,
temperatur, komposisi substrat, komposisi produk, dan kandungan lipase. Kisaran
pH optimum kebanyakan lipase adalah 7 sampai dengan 9 walaupun beberapa
lipase dapat aktif pada nilai pH yang lebih lebar, yaitu sekitar pH 4 sampai dengan
10. Kondisi reaksi interesterifikasi dengan pH yang jauh dari 22 optimum dapat
menyebabkan percepatan inaktivasi enzim.
Umumnya peningkatan temperatur meningkatkan laju interesterifikasi,
akan tetapi temperatur yang sangat tinggi dapat mengurangi laju reaksi karena
terjadi denaturasi irreversibel enzim. Subrotoet al. (2008) juga melaporkan bahwa
pada suhu 70°C inkorporasi asam lemak terlihat tinggi. Selain itu, diperlukan suhu
70°C untuk melelehkan asam stearat sehingga dapat bercampur sempurna dengan
RBDPO sebelum ditambahkan lipase. Dedak adalah hasil samping penggilingan
padi yang berasal dari lapisan luar beras pecah kulit dalam proses penyosohan
beras. Pada lapisan terluar biji padi tanpa sekam terdapat enzim lipase. Lipase
dalam dedak padi bekerja menghidrolisis minyak bahan pangan termasuk minyak
goreng. Pada sisi lain keberadaan lipase memberi peluang dedak dapat berperan
20
Tabel 2. 5 Komponen utama dedak padi
KOMPONEN JUMLAH (%)
Asam Stearat (octadeconoic acid) merupaka salah satu asam lemak jenuh yang
memiliki jumlah atom karbon sebanyak 18 buah. Asam stearat memiliki titik leleh 69.6
ºC dan titik didih 240 ºC. Titik leleh dan titik didih asam stearat relatif lebih tinggi
dibandingkan dengan asam lemak jenuh yang memiliki atom karbon lebih sedikit . Asam
stearat merupakan asam lemak jenuh yang memiliki berbagai kegunaan seperti sebagai
komposisi tambahan dalam makanan, kosmetik, dan produk industri. Kegunaan lain asam
stearat adalah mencegah oksidasi. Senyawa ini biasanya digunakan untuk melapisi serbuk
logam seperti besi dan aluminium yang digunakan dalam kembang api, sehingga
21
BAB 3
BAHAN DAN METODE
3.1 Bahan
3.1.1 Alat yang digunakan
− Neraca Analitik
− Gelas Ukur 50 mL Pyrex
− Labu Erlenmeyer Pyrex
− Pipet Tetes
− Pipet Volume
− Hot Plate
− Cawan Petri Pyrex
− Spatula
− Beaker Glass Pyrex
− Stirer
− Labu Takar 1000 mL Pyrex
− Gas ChromatographyAOCS Official Method Ce 5c 1997
− Penangas air
− Kertas Saring
− Penutup karet
22
3.1.2 Bahan yang digunakan
− RBDPO
− Asam Stearat
− Enzim Dedak Padi
3.2 Prosedur Percobaan
3.2.1 Prosedur enzimatik
Di masukkan campuran substrat RBDPO dan Asam Stearat kedalam
Erlenmeyer sebanyak 50 gr dengan perbandingan rasio yang digunakan yaitu :
Tabel . 3. 1 Rasio perbandingan RBDPO dan Asam stearat
Rasio RBDPO Asam Stearat
1 : 1 25 g 25 g
1 : 2,3 15,15 g 34,85 g 1 : 3 12,5 g 37,5 g
1 : 4 10 g 40 g
1 : 5,6 7,58 g 42,42 g 3 : 1 37,5 g 12,5 g 2 : 1 33,33 g 16,6 g
Setelah itu panaskan diatas hotplate pada suhu ± 70ºc hingga semua
campuran antara RBDPO dan Asam stearat homogen. Kemudian suhu diturunkan
hingga ±60ºc dan di biarkan sampai 10 menit. Lalu di timbang Enzim Dedak Padi
15% dari berat substrat (7,5 gr) dan kemudian dimasukkan kedalam Erlenmeyer.
Dimasukkan magnetic stirer kedalam campuran larutan. Kemudian dijaga suhu
23
masing-masing rasio di saring untuk membuang enzim dedak padi. Dan kemudian
hasilnya digunakan untuk mensintesis komposisi TAG .
3.2 Penentuan komposisi triasilgliserol
Dengan acuan : AOCS Official Method Ce 5c 1997
Prosedur Analisa
Ditimbang sampel sebanyak 0,050 g lalu di masukkan kedalam botol vial.
Kemudian ditambahkan internal standar tricapri 100 mikro, NSTFA
(N-trimethylsily-trifluoro-acetamide) 100 mikro. Lalu ditambahkan 0,1 mL THF dan
ditutup rapat botol vial. Setelah itu untuk menghomogenkan larutan di dalam
botol vial, maka dilakukan proses fortex selama 1 menit dan didiamkan sekitar
±10 menit . kemudian ditambahkan heptan p.a 2,5 mL. Dan kemudian di
injeksikan sampel ke alat GC sebanyak 1 μ l. Dilakukan perlakuan yang sama
24
BAB 4
HASIL DAN PEMBAHASAN
4.1 Hasil
Hasil analisa yang telah dilakukan di Laboratorium Pengolahan Hasil dan
Mutu Pengolahan Hasil dan Mutu (PAHAM) PPKS Medan. Penentuan Komposisi
Triasilgliserol yang dilakukan dengan menggunakanGas Chromatography.
Tabel 4. 1 Data hasil analisis TAG pada CBE dari RBDPO dan asam stearat dengan katalis enzim dedak padi pada berbagai perbadingan
Jenis
Tag RBDPO
Rasio RBDPO dan Asam Stearat Cocoa
Butter Equivalent
1:1 1:2,3 1:3 1:4 1:5,6 3:1 2:1
PPP 10,73 12,05 11,2 11,7 12,11 11,37 11,27 11,0 12,77
MOP 3,07 3,05 3,12 3,14 3,11 3,0 3,0 2,97 0
MLP 0,28 0,67 0,3 0,34 0,28 0,52 0,23 0,38 0
POP 12,6 13,47 20,7 10,74 26,61 20,16 15,34 10,08 28
PLP 5,2 7,69 5,11 7,28 6,94 7,59 7,19 4,49 3,09
PSS 0,75 1,63 0,78 0,84 1,94 0,4 2,19 0,69 1,7
POS 6,21 9,04 3,36 5,28 8,3 5,6 6,47 5,86 8,14
POO 2,55 6,06 2,96 3,51 4,81 5,87 2,18 5,25 4,2
PLO 0,18 0 0,15 0,18 0,13 0,19 0,06 0,39 1,2
SOS 0,49 0,71 0,44 0,66 0,66 0,36 0,58 0,58 0,68
SOO 0,54 1,84 0,57 0,71 0,55 0,69 1,4 0,51 2,1
25
4.2 Pembahasan
Dalam analisis komposis TAG untuk mensintesisCocoa Butter Equivalent
(CBE) ini diawali dengan krakterisasi bahan baku RBDPO. Dimana hasilnya
dapat dilihat pada gambar 6.
Gambar 4 . 1 Profil kromatogram hasil analisis komposisi TAG RBDPO
Karakterisasi bahan baku dilakukan untuk mengetahui kondisi awal
RBDPO sehingga dapat diketahui peluangnya untuk proses analisis komposisi
TAG khas CBE. Analisis yang dilakukan pada RBDPO yaitu analisis komposisi
TAG. Dimana Komposisi TAG yang disajikan pada Tabel 4. Memiliki
Kandungan TAG tertinggi pada RBDPO adalah POP yaitu 12,6 % oleh sebab itu
RBDPO merupakan substrat yang baik untuk reaksi asidolisis dengan asam stearat
secara interesterifikasi enzimatik, sehingga berpeluang untuk sintesis TAG target
26
Gambar 4 . 2Kurva hasil analisis TAG CBE dari berbagai perbandingan
Analisis TAG pada CBE dari RBDPO dan asam stearat menggunakan
enzim dedak padi mensintesis TAG khas CBE. Dimana terdapat reaksi asidolisis
di dalamnya yang merupakan salah satu metode interesterifikasi enzimatik yang
mereaksikan TAG dengan asam lemak bebas (ALB) dapat mengalami inkorporasi
asam stearat baru ke dalam kerangka TAG. Proses inkoorporasi terjadi pada
palmitat dan asam stearat pada posisi sn-1,3 dan oleat pada sn-2. Dimana reaksi
antara RBDPO dengan asam stearat dapat mengubah komposisi TAG minyak. 0
PPP MOP MLP POP PLP PSS POS POO PLO SOS SOO OOO
27
Dari Gambar 4. 2 ditunjukkan bahwa TAG pada CBE anatara RBDPO dan asam
stearat menggunakan dedak padi terdapat komposisi triasilgliserol yang berubah
pada setiap rasio yaitu POP, PLP, POS, dan PPP. Perubahan – perubahan ini
disebabkan oleh pertukaran asil yang berasal dari triasilgliserol itu sendiri dengan
asam stearat. Perubahan yang signifikan terjadi pada triasilgliserol yang memiliki
asam palmitat dibandingkan dengan stearat. Hal ini diduga karena asam stearat
yang digunakan juga mengandung asam palmitat yang cukup tinggi.
Hasil analisis komposisi TAG pada Tabel 4 . 1 menunjukkan bahwa
kandungan POP ; POS dan SOS hasil reaksi lebih besar dibandingkan dengan
sebelum reaksi antara RBDPO dan asam sterat menggunakan enzim dedak padi.
Kandungan POP produk reaksi berkisar antara 10,08% - 26,61%, kandungan POS
produk reaksi berkisar antara 3,36% - 9,04 dan kandungan SOS produk reaksi
berkisar antara 0,36% - 0,71%. Dimana kandungan POP, POS dan SOS tersebut
lebih besar dibandingkan dengan kandungan pada RBDPO yang masing-masing
sebesar 12,6%, 6,21% dan 0.49%. Hal ini menunjukkan bahwa reaksi asidolisis
antara RBDPO dengan asam stearat dapat meningkatkan kandungan POS dan
SOS yang merupakan TAG khas CBE.
Berdasarkan penelitian sary (2000), reaksi intersterifikasi secara enzimatik
untuk menghasilkan cokelat tiruan sangat di pengaruhi oleh konsentrasi substrat.
Dari berbagai konsentrasi substrat Olein: Stearat yang dilakukan (0,5:1,0) ;
(1,0:1,0) ; (1,5:1,0) dan (2,0:1,0). Dimana reaksi interesterfikasi terbaik yaitu pada
perbandingan Olein: Stearat 1,5 :1,0. Dimana komposisi POP,POS, dan SOS
28
analisis TAG interesterifikasi enzimatik diperoleh hasil yang lebih rendah
dibandingkan POP,POS, dan SOS pada perlakuan sary (2000).
Maka pada sintesis TAG CBE diperoleh komposisi TAG terbaik
didapatkan pada substrat 1 : 4 yang diperoleh dari RBDPO dan asam stearat
menggunakan enzim dedak padi dengan POP ; POS ; SOS yang dihasilkan
berturut-turut yaitu 26,61% ; 8,3 % ; dan 0,66%. Analisis TAG yang dilakukan ini
bertujuan mensintesis TAG khas CBE yaitu POP ; POS dan SOS. Dimana reaksi
29
BAB 5
KESIMPULAN DAN SARAN
5.1 Kesimpulan
Berdasarkan hasil yang diperoleh bahwa RBDPO dapat digunakan sebagai
bahan baku produk Cocoa Butter Equivalent (CBE). Metode Interesterifikasi
enzimatik dapat digunakan, karena memiliki kemampuan memutuskan asam
lemak yang ada dalam TAG kemudian menyusunnya kembali. Konsentrasi dari
beberapa TAG dapat meningkat, beberapa TAG menurun dan beberapa TAG baru
terbentuk.
Perbandingan RBDPO dan asam stearat yang paling baik mendekati nilai
standar CBE terdapat pada perbandingan 1 : 4. Komposisi TAG dariCocoa Butter
Equivalent(CBE) diperoleh POP ; POS ; SOS berturut-turut yaitu 26,61 % ; 8,309
% ; 0,66%.
5.2 Saran
1. Sebaiknya dilakukan waktu yang bervariasi untuk menghasilkan produk
Cocoa Butter Equivalent(CBE) lebih baik
2. Sebaiknya dilakukan proses fraksinasi yang dapat menyempurnakan
produkCocoa Butter Equivalent(CBE)
3. Sebaiknya dilakukan penelitian berikutnya untuk menentukan sifat fisika
30
DAFTAR PUSTAKA
Akkoh, 2002. Influence Of Lipase-Catalyzed Interesterification On The Oxidative
Stability Of Melon Seed Oil Triacylglycerols.J Am Oil Chem Soc.
Budijanto S,2008. Produksi Minyak Kaya Asam Lemak Omega-3 Dengan Teknik
Interesterifikasi Asidolisis Enzimatik. Lembaga Penelitian dan Pengabdian
kepada Masyarakat Institut Pertanian Bogor.
Chong CN, Hoh YM, Wang CW. 1992. Fractionation Procedures For Obtaining
Cocoa Butter-Like Fat From Enzymatically Interesterified Palm Olein. J
Am Oil Chem Soc.
Darmoko, D. 2003.Teknologi Pengolahan Kelapa Sawit dan Produk Turunannya.
Medan: Pusat Penelitian Kelapa sawit
Gee PT. 2007. Analitycal Characteristics Of Crude And Refined Palm oil And
Fractions.Eur J Lipid Sci Technol
Ketaren, S. 1986. Pengantar Teknologi Minyak dan Lemak Pangan. Jakarta:
Universitas Indonesia-Press.
Marangoni AG, 2002. Physical Properties Of Lipids. New York: Marcel
Dekker,Inc.
Minifie, B. 1989. Chocolate, Cocoa and Convectionary : Science and
Technology,2nded . AVI Publishing Company , Inc, Westport.
Mojovic L, Marinkovic SS, Kukic G, 1993. Rhizopus Arrhizus Lipase Catalyzed
Interesterification Of The Midfraction Of Palm Oil. Enzyme Microb
Technol
31
Siahaan, D. 1996. Pembuatan Hard-Butter dari Minyak Sawit dan minyak Inti
Sawit.Medan: Warta Pusat penelitian Kelapa Sawit
Subroto E, 2008. Interesterifikasi Enzimatis Minyak Ikan Dengan Asam Laurat
Untuk Sintesis Lipid Terstruktur. Teknol Industri Pangan
Swern D. 1979. Bailey’s Industrial Oils and Fats Products. New York: John
Willey and Sons.
Tarigan,J.B.2009.Ester Asam Lemak.Repository USU.Medan
Torey, S. 1983.Edible oil Fats Developments Since 1978. New Jersey.
Wainwright B. 1999. Specialty Fats and Oils. Di Dalam: Widlak N, editor.
Physical Properties of Fats, Oils And Emulsifiers. Champaign, Illinois:Am
Oil Chem SocPr.
Winarno FG. 2008.Kimia Pangan dan Gizi. Bogor: Gramedia Pustaka Utama
Yan, F. 2007. Kelapa Sawit Usaha Budidaya Pemanfaatan Hasil Dan Aspek
