DAN MINYAK KELAPA UNTUK MENGHASILKAN
BAHAN BAKU
SPREADS
KAYA β-KAROTEN
RENO FITRI HASRINI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Interesterifikasi Enzimatik dengan Lipase pada Campuran Minyak Sawit Merah dan Minyak Kelapa untuk Menghasilkan Bahan Baku Spreads Kaya β-Karoten adalah karya saya sendiri dengan arahan dan bimbingan Komisi Pembimbing serta belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain, telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juni 2008
Reno Fitri Hasrini NIM F251040201
ABSTRACT
RENO FITRI HASRINI. Lipase Catalyzed Interesterification of Red Palm Oil and Coconut Oil Blends to Produce β-Carotene Riched Raw Spreads. Dibimbing oleh SUGIYONO, PURWIYATNO HARIYADI dan NURI ANDARWULAN.
Red palm oil have several characteristics which are very suitable for raw spreads, especially their carotenoid contents which have many advantages for health. Enzymatic interesterification (IE) with saturated and middle-long chain fatty acid (coconut oil) is the effective way to improve their physical properties. The objectives of this study were to study the effect of red palm oil on characteristics of raw spreads through enzymatic interesterification and obtain formulations of red palm oil and coconut oil blends which have the most similar characteristics to commercial raw spreads and have high β-carotene content. The study consisted of (1) Characterization of neutralized red palm oil (NRPO), red palm olein (Rpo), red palm stearin/red palm olein 50:50 b/b (Rps/Rpo) and coconut oil (CNO), (2) Determination of red palm oil and coconut oil blends ratio for enzymatic interesterification under optimum condition (enzyme dosage 10% w/w; temperature 60 °C; agitation of 200 rpm; and four hour periods), (3) Physicochemical characterization of enzymatic interesterification product from selected raw materials (red palm oil and coconut oil blends). The results showed that water content, iod value, carotenoid contents, and fatty acid composition of NRPO, Rpo, Rps/Rpo and CNO were suitable for enzymatic interesterification except free fatty acid and peroxide value were still high. Enzymatic interesterification increased SMP and SFC profile. Enzymatic interesterification significantly changed physicohemical characteristics for NRPO and Rpo. Formulation of red palm stearin/red palm olein 50:50 b/b (Rps/Rpo) and coconut oil blends with ratio of 75:25; 77,5:12,5 dan 82,5:17,5 w/w had suitable physical characteristics as raw materials for commercial spreads.
RINGKASAN
RENO FITRI HASRINI. Interesterifikasi Enzimatik dengan Lipase pada Campuran Minyak Sawit Merah dan Minyak Kelapa untuk Menghasilkan Bahan Baku Spreads Kaya β-Karoten. Dibimbing oleh SUGIYONO, PURWIYATNO HARIYADI dan NURI ANDARWULAN.
Untuk memperbaiki sifat fisik produk spreads minyak sawit merah, diperlukan campuran dengan minyak kelapa yang mempunyai asam lemak jenuh dan berantai sedang melalui proses interesterifikasi enzimatik. Penelitian ini bertujuan mendapatkan formulasi sawit merah dan minyak kelapa hasil interesterifikasi enzimatik yang memiliki karakter yang paling mendekati profil
spreads komersial dan kandungan karoten yang tinggi.
Tahapan penelitian yang dilakukan adalah (1) Karakteristik kimia bahan baku (minyak sawit merah dan minyak kelapa) meliputi analisis kadar air, kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, bilangan iod, total karotenoid, dan komposisi asam lemak, (2) Penentuan rasio campuran bahan baku minyak sawit merah yaitu: neutralized red palm oil (NRPO); red palm olein (Rpo); dan red palm stearin/red palm olein 50:50 b/b (Rps/Rpo) dan minyak kelapa(CNO) pada interesterifikasi enzimatik dengan kondisi reaksi optimal (dosis enzim 10% b/b, suhu 60 °C, kecepatan agitasi 200 rpm, dan waktu empat jam), (3) Karakterisasi sifat fisikokimia produk interesterifikasi enzimatik dari bahan baku terpilih, meliputi kadar air, asam lemak bebas, slip melting point (SMP), total karotenoid,
solid fat content (SFC), dan sifat kristalisasi lemak.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakter kadar air, bilangan iod, total karotenoid, dan komposisi asam lemak bahan baku NRPO, Rpo, Rps/Rpo dan CNO sesuai untuk proses interesterifikasi enzimatik, kecuali karakter asam lemak bebas dan bilangan peroksida yang masih agak tinggi. Interesterifikasi enzimatik cenderung menghasilkan produk dengan nilai SMP dan profil SFC lebih tinggi, perubahan total karotenoid yang tidak signifikan, serta ukuran kristal menjadi lebih besar. Interesterifikasi enzimatik mengakibatkan perubahan yang sangat signifikan pada sifat fisik perlakuan dari bahan baku NRPO dan Rpo, serta kedua bahan baku ini mempunyai total karotenoid cukup tinggi.
Formulasi (Rps/Rpo)/CNO dengan rasio 75:25, 77,5:12,5 dan 82,5:17,5 b/b memiliki karakter fisik yang paling mendekati bahan baku margarin IE ritel dan industri, dengan nilai SMP sudah termasuk ke dalam kisaran SMP spreads
@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
INTERESTERIFIKASI ENZIMATIK DENGAN
LIPASE PADACAMPURAN MINYAK SAWIT MERAH
DAN MINYAK KELAPA UNTUK MENGHASILKAN
BAHAN BAKU
SPREADS
KAYA β-KAROTEN
RENO FITRI HASRINI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Tesis : Interesterifikasi Enzimatik dengan Lipase pada Campuran Minyak Sawit Merah dan Minyak Kelapa untuk Menghasilkan Bahan Baku Spreads Kaya β-Karoten
Nama : Reno Fitri Hasrini
NIM : F251040201 Program Studi : Ilmu Pangan
Disetujui, Komisi Pembimbing:
Dr.Ir. Sugiyono, M.App.Sc Ketua
Dr.Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc Dr.Ir. Nuri Andarwulan, M.Si Anggota Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Ilmu Pangan Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr.Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, M.Sc Prof.Dr.Ir. Khairil A.Notodiputro, M.S
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini. Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Pascasarjana di Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Sugiyono, M.App.Sc selaku pembimbing yang telah banyak
memberikan dukungan, bimbingan, saran dan arahan selama penelitian. 2. Bapak Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc. selaku pembimbing dan juga
selaku Direktur Southeast Asia Food and Agricultural Science and Technology Center (SEAFAST Center) yang telah banyak membimbing, mengarahkan dan memberikan dukungan dana bagi pelaksanaan penelitian ini.
3. Ibu Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si, selaku pembimbing dan juga selaku Sekretaris Eksekutif Southeast Asia Food and Agricultural Science and Technology Center (SEAFAST Center) yang telah memberikan dukungan dana bagi pelaksanaan penelitian ini. Perhatian, bimbingan, saran serta arahan beliau sangat membantu penulis dalam menyelesaikan semua pekerjaan ini. 4. Staf Laboratorium SEAFAST Center IPB: Pak Karna, Mba Ari, Arif, Ria,
dan Mansyah atas bantuan dan kerjasamanya selama penelitian
5. Staf Laboratorium ITP IPB : Mba Yane atas arahan dan bantuannya selama penelitian
6. Rekan-rekan di SEAFAST Center IPB: Pak Soenar, Mba Fajri, Yuli, Anggi, Danang dan Rai atas bantuan, kebersamaan dan kerjasamanya.
7. Keluarga di Bukittinggi: Mama Asniar, Papa H.M. Nur Said, kakak-kakak ipar Uni Elvi, Uni Eka, Da Efri, Uni Novita, Da Malin, Uni Mayenti, Da Meiyeldi dan Bang Rahmat yang senantiasa memberikan doa demi keberhasilan penulis.
8. Penghargaan dan terimakasih yang tak terhingga penulis ucapkan kepada-Ibunda Rita, Ayahanda Dr. Ir. Darman M. Arsyad M.S., dan adikku Harris Darmawan atas dorongan moril materiil, pengorbanan dan kesabarannya dalam menemani penulis menyelesaikan pendidikan.
9. Secara khusus dan terimakasih yang sedalam-dalamnya tak lupa penulis haturkan kepada suami tercinta Dedi Noviendri S.Si. M.Si. dan ananda tersayang Rafid Shidqi Noviendri, atas kasih sayang, motivasi, pengorbanan, kesabaran dan hiburannya dalam menemani penulis menyelesaikan pendidikan.
Akhirnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam melaksanakan pendidikan dan penelitian ini penulis menyampaikan terimakasih yang tak terhingga, semoga Allah SWT memberikan balasan yang setimpal.
Bogor, Juni 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 12 Agustus 1980 dari ayah Dr. Ir. Darman M. Arsyad M.S., dan ibu Yuhasrita. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Negeri Kebon Pedes I Bogor pada tahun 1992, pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 4 Bogor tahun 1995 dan pendidikan menengah atas di SMU Negeri 2 Bogor pada tahun 1998. Selanjutnya pada tahun yang sama penulis diterima di Program Studi Hortikultura Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor, melalui undangan seleksi masuk IPB (USMI), dan menyelesaikan studi pada tahun 2002. Selama studi S1 penulis aktif sebagai pengurus di Himpunan Mahasiswa Agronomi (HIMAGRON) sebagai Staf Divisi Kemahasiswaan dan Staf Divisi Administrasi dan Kesekretariatan. Setelah lulus S1 selama setahun penulis sempat bekerja sebagai peneliti di Indonesian Center for Biodiversity and Biotechnology (ICBB). Pada tahun 2004 penulis melanjutkan pendidikan S2 pada Program Studi Ilmu Pangan Program Pascasarjana IPB.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Manfaat Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Minyak Kelapa Sawit ... 5
Pengolahan Minyak Sawit Merah ... 10
Karotenoid ... 15
Minyak Kelapa ... 20
Interesterifikasi Enzimatik ... 22
Enzim Lipase ... 25
Spreads ... 27
Slip Melting Point (SMP) dan Solid Fat Content (SFC) ... 30
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ... 34
Bahan dan Alat ... 34
Metode Penelitian ... 34
Rancangan Percobaan ... 40
Metode Analisis ... 41
HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Kimia Bahan Baku untuk Interesterifikasi Enzimatik.. 47
Komposisi Asam Lemak ... 47
Kadar Air, Asam Lemak Bebas, Bilangan Peroksida dan Bilangan Iod ... 48
Total Karotenoid ... 50
Komposisi Mono dan Diasilgliserol ... 51
Penentuan Rasio Campuran Bahan Baku pada Interesterifikasi Enzimatik ... 52
Karakterisasi Sifat Fisikokimia Produk Interesterifikasi Enzimatik dari Bahan Baku Terpilih ... 53
Kadar Air dan Asam Lemak Bebas ... 53
Komposisi Mono dan Diasilgliserol ... 54
Slip Melting Point (SMP) ... 55
Total Karotenoid ... 58
Profil Solid Fat Content (SFC) ... 59
Sifat Kristalisasi Lemak ... 65
DAN MINYAK KELAPA UNTUK MENGHASILKAN
BAHAN BAKU
SPREADS
KAYA β-KAROTEN
RENO FITRI HASRINI
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
PERNYATAAN MENGENAI TESIS
DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa tesis Interesterifikasi Enzimatik dengan Lipase pada Campuran Minyak Sawit Merah dan Minyak Kelapa untuk Menghasilkan Bahan Baku Spreads Kaya β-Karoten adalah karya saya sendiri dengan arahan dan bimbingan Komisi Pembimbing serta belum pernah diajukan dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain, telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam daftar pustaka di bagian akhir tesis ini.
Bogor, Juni 2008
Reno Fitri Hasrini NIM F251040201
ABSTRACT
RENO FITRI HASRINI. Lipase Catalyzed Interesterification of Red Palm Oil and Coconut Oil Blends to Produce β-Carotene Riched Raw Spreads. Dibimbing oleh SUGIYONO, PURWIYATNO HARIYADI dan NURI ANDARWULAN.
Red palm oil have several characteristics which are very suitable for raw spreads, especially their carotenoid contents which have many advantages for health. Enzymatic interesterification (IE) with saturated and middle-long chain fatty acid (coconut oil) is the effective way to improve their physical properties. The objectives of this study were to study the effect of red palm oil on characteristics of raw spreads through enzymatic interesterification and obtain formulations of red palm oil and coconut oil blends which have the most similar characteristics to commercial raw spreads and have high β-carotene content. The study consisted of (1) Characterization of neutralized red palm oil (NRPO), red palm olein (Rpo), red palm stearin/red palm olein 50:50 b/b (Rps/Rpo) and coconut oil (CNO), (2) Determination of red palm oil and coconut oil blends ratio for enzymatic interesterification under optimum condition (enzyme dosage 10% w/w; temperature 60 °C; agitation of 200 rpm; and four hour periods), (3) Physicochemical characterization of enzymatic interesterification product from selected raw materials (red palm oil and coconut oil blends). The results showed that water content, iod value, carotenoid contents, and fatty acid composition of NRPO, Rpo, Rps/Rpo and CNO were suitable for enzymatic interesterification except free fatty acid and peroxide value were still high. Enzymatic interesterification increased SMP and SFC profile. Enzymatic interesterification significantly changed physicohemical characteristics for NRPO and Rpo. Formulation of red palm stearin/red palm olein 50:50 b/b (Rps/Rpo) and coconut oil blends with ratio of 75:25; 77,5:12,5 dan 82,5:17,5 w/w had suitable physical characteristics as raw materials for commercial spreads.
RINGKASAN
RENO FITRI HASRINI. Interesterifikasi Enzimatik dengan Lipase pada Campuran Minyak Sawit Merah dan Minyak Kelapa untuk Menghasilkan Bahan Baku Spreads Kaya β-Karoten. Dibimbing oleh SUGIYONO, PURWIYATNO HARIYADI dan NURI ANDARWULAN.
Untuk memperbaiki sifat fisik produk spreads minyak sawit merah, diperlukan campuran dengan minyak kelapa yang mempunyai asam lemak jenuh dan berantai sedang melalui proses interesterifikasi enzimatik. Penelitian ini bertujuan mendapatkan formulasi sawit merah dan minyak kelapa hasil interesterifikasi enzimatik yang memiliki karakter yang paling mendekati profil
spreads komersial dan kandungan karoten yang tinggi.
Tahapan penelitian yang dilakukan adalah (1) Karakteristik kimia bahan baku (minyak sawit merah dan minyak kelapa) meliputi analisis kadar air, kadar asam lemak bebas, bilangan peroksida, bilangan iod, total karotenoid, dan komposisi asam lemak, (2) Penentuan rasio campuran bahan baku minyak sawit merah yaitu: neutralized red palm oil (NRPO); red palm olein (Rpo); dan red palm stearin/red palm olein 50:50 b/b (Rps/Rpo) dan minyak kelapa(CNO) pada interesterifikasi enzimatik dengan kondisi reaksi optimal (dosis enzim 10% b/b, suhu 60 °C, kecepatan agitasi 200 rpm, dan waktu empat jam), (3) Karakterisasi sifat fisikokimia produk interesterifikasi enzimatik dari bahan baku terpilih, meliputi kadar air, asam lemak bebas, slip melting point (SMP), total karotenoid,
solid fat content (SFC), dan sifat kristalisasi lemak.
Hasil penelitian menunjukkan bahwa karakter kadar air, bilangan iod, total karotenoid, dan komposisi asam lemak bahan baku NRPO, Rpo, Rps/Rpo dan CNO sesuai untuk proses interesterifikasi enzimatik, kecuali karakter asam lemak bebas dan bilangan peroksida yang masih agak tinggi. Interesterifikasi enzimatik cenderung menghasilkan produk dengan nilai SMP dan profil SFC lebih tinggi, perubahan total karotenoid yang tidak signifikan, serta ukuran kristal menjadi lebih besar. Interesterifikasi enzimatik mengakibatkan perubahan yang sangat signifikan pada sifat fisik perlakuan dari bahan baku NRPO dan Rpo, serta kedua bahan baku ini mempunyai total karotenoid cukup tinggi.
Formulasi (Rps/Rpo)/CNO dengan rasio 75:25, 77,5:12,5 dan 82,5:17,5 b/b memiliki karakter fisik yang paling mendekati bahan baku margarin IE ritel dan industri, dengan nilai SMP sudah termasuk ke dalam kisaran SMP spreads
@ Hak Cipta milik IPB, tahun 2008 Hak Cipta dilindungi Undang-Undang
1. Dilarang mengutip sebagian atau seluruh karya tulis ini tanpa mencantumkan atau menyebutkan sumber.
a. Pengutipan hanya untuk kepentingan pendidikan, penelitian, penulisan karya ilmiah, penyusunan laporan, penulisan kritik atau tinjauan suatu masalah.
b. Pengutipan tidak merugikan kepentingan yang wajar IPB.
2. Dilarang mengumumkan dan memperbanyak sebagian atau seluruh karya tulis dalam bentuk apapun tanpa izin IPB.
INTERESTERIFIKASI ENZIMATIK DENGAN
LIPASE PADACAMPURAN MINYAK SAWIT MERAH
DAN MINYAK KELAPA UNTUK MENGHASILKAN
BAHAN BAKU
SPREADS
KAYA β-KAROTEN
RENO FITRI HASRINI
Tesis
Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada
Program Studi Ilmu Pangan
SEKOLAH PASCASARJANA
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
Judul Tesis : Interesterifikasi Enzimatik dengan Lipase pada Campuran Minyak Sawit Merah dan Minyak Kelapa untuk Menghasilkan Bahan Baku Spreads Kaya β-Karoten
Nama : Reno Fitri Hasrini
NIM : F251040201 Program Studi : Ilmu Pangan
Disetujui, Komisi Pembimbing:
Dr.Ir. Sugiyono, M.App.Sc Ketua
Dr.Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc Dr.Ir. Nuri Andarwulan, M.Si Anggota Anggota
Diketahui,
Ketua Program Studi Ilmu Pangan Dekan Sekolah Pascasarjana
Dr.Ir. Ratih Dewanti-Hariyadi, M.Sc Prof.Dr.Ir. Khairil A.Notodiputro, M.S
PRAKATA
Puji dan syukur penulis panjatkan kehadirat Allah SWT atas segala rahmat dan karunia-Nya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini. Tesis ini disusun sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Magister Sains pada Program Pascasarjana di Institut Pertanian Bogor.
Penulis mengucapkan terimakasih dan penghargaan setinggi-tingginya kepada: 1. Bapak Dr. Ir. Sugiyono, M.App.Sc selaku pembimbing yang telah banyak
memberikan dukungan, bimbingan, saran dan arahan selama penelitian. 2. Bapak Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc. selaku pembimbing dan juga
selaku Direktur Southeast Asia Food and Agricultural Science and Technology Center (SEAFAST Center) yang telah banyak membimbing, mengarahkan dan memberikan dukungan dana bagi pelaksanaan penelitian ini.
3. Ibu Dr. Ir. Nuri Andarwulan, M.Si, selaku pembimbing dan juga selaku Sekretaris Eksekutif Southeast Asia Food and Agricultural Science and Technology Center (SEAFAST Center) yang telah memberikan dukungan dana bagi pelaksanaan penelitian ini. Perhatian, bimbingan, saran serta arahan beliau sangat membantu penulis dalam menyelesaikan semua pekerjaan ini. 4. Staf Laboratorium SEAFAST Center IPB: Pak Karna, Mba Ari, Arif, Ria,
dan Mansyah atas bantuan dan kerjasamanya selama penelitian
5. Staf Laboratorium ITP IPB : Mba Yane atas arahan dan bantuannya selama penelitian
6. Rekan-rekan di SEAFAST Center IPB: Pak Soenar, Mba Fajri, Yuli, Anggi, Danang dan Rai atas bantuan, kebersamaan dan kerjasamanya.
7. Keluarga di Bukittinggi: Mama Asniar, Papa H.M. Nur Said, kakak-kakak ipar Uni Elvi, Uni Eka, Da Efri, Uni Novita, Da Malin, Uni Mayenti, Da Meiyeldi dan Bang Rahmat yang senantiasa memberikan doa demi keberhasilan penulis.
8. Penghargaan dan terimakasih yang tak terhingga penulis ucapkan kepada-Ibunda Rita, Ayahanda Dr. Ir. Darman M. Arsyad M.S., dan adikku Harris Darmawan atas dorongan moril materiil, pengorbanan dan kesabarannya dalam menemani penulis menyelesaikan pendidikan.
9. Secara khusus dan terimakasih yang sedalam-dalamnya tak lupa penulis haturkan kepada suami tercinta Dedi Noviendri S.Si. M.Si. dan ananda tersayang Rafid Shidqi Noviendri, atas kasih sayang, motivasi, pengorbanan, kesabaran dan hiburannya dalam menemani penulis menyelesaikan pendidikan.
Akhirnya kepada semua pihak yang telah membantu dalam melaksanakan pendidikan dan penelitian ini penulis menyampaikan terimakasih yang tak terhingga, semoga Allah SWT memberikan balasan yang setimpal.
Bogor, Juni 2008
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor, Jawa Barat pada tanggal 12 Agustus 1980 dari ayah Dr. Ir. Darman M. Arsyad M.S., dan ibu Yuhasrita. Penulis merupakan anak pertama dari dua bersaudara. Penulis menyelesaikan pendidikan dasar di SD Negeri Kebon Pedes I Bogor pada tahun 1992, pendidikan menengah pertama di SMP Negeri 4 Bogor tahun 1995 dan pendidikan menengah atas di SMU Negeri 2 Bogor pada tahun 1998. Selanjutnya pada tahun yang sama penulis diterima di Program Studi Hortikultura Jurusan Budidaya Pertanian Fakultas Pertanian Institut Pertanian Bogor, melalui undangan seleksi masuk IPB (USMI), dan menyelesaikan studi pada tahun 2002. Selama studi S1 penulis aktif sebagai pengurus di Himpunan Mahasiswa Agronomi (HIMAGRON) sebagai Staf Divisi Kemahasiswaan dan Staf Divisi Administrasi dan Kesekretariatan. Setelah lulus S1 selama setahun penulis sempat bekerja sebagai peneliti di Indonesian Center for Biodiversity and Biotechnology (ICBB). Pada tahun 2004 penulis melanjutkan pendidikan S2 pada Program Studi Ilmu Pangan Program Pascasarjana IPB.
DAFTAR ISI
Halaman
DAFTAR TABEL ... xi
DAFTAR GAMBAR ... xiii
DAFTAR LAMPIRAN ... xv
PENDAHULUAN Latar Belakang ... 1
Tujuan Penelitian ... 3
Manfaat Penelitian ... 4
TINJAUAN PUSTAKA Minyak Kelapa Sawit ... 5
Pengolahan Minyak Sawit Merah ... 10
Karotenoid ... 15
Minyak Kelapa ... 20
Interesterifikasi Enzimatik ... 22
Enzim Lipase ... 25
Spreads ... 27
Slip Melting Point (SMP) dan Solid Fat Content (SFC) ... 30
BAHAN DAN METODE Waktu dan Tempat Penelitian ... 34
Bahan dan Alat ... 34
Metode Penelitian ... 34
Rancangan Percobaan ... 40
Metode Analisis ... 41
HASIL DAN PEMBAHASAN Karakteristik Kimia Bahan Baku untuk Interesterifikasi Enzimatik.. 47
Komposisi Asam Lemak ... 47
Kadar Air, Asam Lemak Bebas, Bilangan Peroksida dan Bilangan Iod ... 48
Total Karotenoid ... 50
Komposisi Mono dan Diasilgliserol ... 51
Penentuan Rasio Campuran Bahan Baku pada Interesterifikasi Enzimatik ... 52
Karakterisasi Sifat Fisikokimia Produk Interesterifikasi Enzimatik dari Bahan Baku Terpilih ... 53
Kadar Air dan Asam Lemak Bebas ... 53
Komposisi Mono dan Diasilgliserol ... 54
Slip Melting Point (SMP) ... 55
Total Karotenoid ... 58
Profil Solid Fat Content (SFC) ... 59
Sifat Kristalisasi Lemak ... 65
DAFTAR TABEL
Halaman
1. Komposisi trigliserida dari minyak sawit ... 6 2. Komposisi asam lemak dari minyak sawit, olein dan stearin sawit .... 6 3. Komponen minor dalam CPO ... 7 4. Karakteristik RBD minyak sawit dan fraksi-fraksinya ... 8 5. Spesifikasi standar PORAM untuk minyak kelapa sawit yang telah
diproses ... 9 6. Sifat kelapa sawit mentah dan yang telah dimurnikan, dipucatkan
dan dideodorisasi (RBD) . ... 11 7. Komposisi karotenoid pada CPO ... 17 8. Persentase kehilangan -karoten di dalam kondisi tersimulasi... 19 9. Spesifikasi produk minyak kelapa (CNO) . ... 22 10. Tipe-tipe komposisi spreads ... . 29 11. Perlakuan rasio campuran bahan baku (minyak sawit merah dan
minyak kelapa) pada interesterifikasi enzimatik ... 38 12. Komposisi asam lemak (g asam lemak/100 g lemak terekstrak (%))
dari empat macam bahan baku interesterifikasi enzimatik ... 47 13. Analisis kadar air (%), kadar asam lemak bebas (%), bilangan
peroksida (mg oksigen/100 gram minyak) dan bilangan iod (mg/g)
pada bahan baku interesterifikasi enzimatik ... 49 14. Nilai total karotenoid (ppm) pada CPO dan tiga macam bahan baku
interesterifikasi enzimatik ... 51 15. Nilai slip melting point (SMP) campuran setelah interesterifikasi
enzimatik (IE) ... 53 16. Analisis kadar air (%) dan kadar asam lemak bebas (%) campuran
setelah interesterifikasi enzimatik ... 54 17. Rata-rata hasil pengukuran slip melting point (SMP) campuran
sebelum dan setelah interesterifikasi enzimatik (IE) dan kontrol ... 55 18. Rata-rata total karotenoid pada campuran sebelum dan setelah
interesterifikasi enzimatik (IE) ... 58 19. Rata-rata SFC (%) campuran sebelum interesterifikasi enzimatik…… 60 20. Rata-rata SFC (%) campuran setelah interesterifikasi enzimatik……. 60 21. Data SFCbahan baku margarin hasil interesterifikasi enzimatik (IE)
22. Rata-rata distribusi ukuran kristal lemak pada campuran sebelum dan setelah interesterifikasi enzimatik (IE) ... 69
DAFTAR GAMBAR
Halaman
1. Struktur kimia beberapa karotenoid (Klaui dan Bauernfeind 1981) ... 16 2. Prosedur proses degumming minyak sawit (Mas’ud 2007) ... 35 3. Prosedur proses netralisasi minyak sawit (Mas’ud 2007) ... 36 4. Prosedur proses fraksinasi (modifikasi Aini et al. 2005) ... 37 5. Prosedur interesterifikasi enzimatik (modifikasi Zhang et al. 2001) ... 39 6. Komposisi asam lemak dari empat macam bahan baku interesterifikasi enzimatik ... ... 48 7. Hasil elusi M-DAG CPO, NRPO, Rpo, Rps/Rpo dan CNO pada lempeng KLT (a) hasil pewarnaan plat KLT dengan larutan fluoresens;
(b) gambar spot pada kertas pemetaan... 52 8. Hasil elusi tujuh produk interesterifikasi enzimatik pada lempeng KLT (a) hasil pewarnaan plat KLT dengan larutan fluoresens; (b) gambar
spot pada kertas pemetaan (1)NC82, (2)NC81, (3)OC82, (4)OC81,
(5)SOC72, (6)SOC71, (7)SOC81 ... 55 9. Nilai slip melting point pada campuran sebelum dan setelah
interesterifikasi enzimatik ... 56 10. Rata-rata total karotenoid pada campuran sebelum dan setelah
interesterifikasi enzimatik ... 59 11. Profil solid fat content dari campuran sebelum dan setelah
interesterifikasi enzimatik pada perlakuan (A) NC82, (B) NC81, (C) OC82, (D) OC81, (E) SOC72, (F) SOC71, (G) SOC81 ... 61 12. Sampel di tabung pengukuran NMR pada suhu ruang ; (A) Campuran sebelum IE (B) Campuran setelah IE; Perlakuan (1) NC82, (2) NC81, (3) OC82, (4) OC81, (5) SOC72, (6) SOC71, (7) SOC81 ... 62 13. Perbandingan profil solid fat content semua perlakuan dengan bahan
baku margarin IE ritel dan industri (Pandiangan 2008) ... 64 14. Kristalisasi isotermal dari minyak sawit yang diamati dengan
mikroskop polarisasi, kristal berbentuk (A) spherical (bola) , (B) jarum (Chen et al. 2002) ... 65 15. Morfologi kristal lemak campuran sebelum (b) dan setelah (p)
interesterifikasi enzimatik perlakuan NC82 dan NC81 (perbesaran
400X) ... 66 16. Morfologi kristal lemak campuran sebelum (b) dan setelah (p)
interesterifikasi enzimatik perlakuan OC82 dan OC81 (perbesaran
17. Morfologi kristal lemak campuran sebelum (b) dan setelah (p) interesterifikasi enzimatik perlakuan SOC72, SOC71 dan SOC81
(perbesaran 400X) ... 68 18. Rata-rata ukuran kristal lemak campuran sebelum dan setelah
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
1. Karakteristik kimia bahan baku untuk interesterifikasi enzimatik ... 82 2 Nilai slip melting point (SMP) pada penentuan rasio campuran bahan baku pada interesterifikasi enzimatik ... 85 3. Data kadar air (%) dan asam lemak bebas (ALB) (%) dari
karakterisasi sifat fisikokimia produk interesterifikasi enzimatik dari
bahan baku terpilih ... 86 4. Nilai slip melting point (SMP) dari karakterisasi sifat fisikokimia
produk interesterifikasi enzimatik dari bahan baku terpilih ... 87 5. Nilai total karotenoid dari karakterisasi sifat fisikokimia produk
interesterifikasi enzimatik dari bahan baku terpilih ... 88 6. Nilai SFC (%) campuran sebelum dan setelah interesterifikasi
enzimatik dari karakterisasi sifat fisikokimia produk interesterifikasi
enzimatik dari bahan baku terpilih... 89 7. Perhitungan analisis ragam dan uji lanjut DMRT pada karakter
SMP... ... 91 8. Perhitungan analisis ragam dan uji lanjut DMRT pada karakter total
karotenoid ... 94 9.Perhitungan analisis ragam dan uji lanjut DMRT pada karakter solid
PENDAHULUAN
Latar Belakang
Kelapa sawit merupakan salah satu komoditas unggulan yang memberikan kontribusi penting pada pembangunan ekonomi Indonesia, khususnya pada pembangunan agroindustri. Perkebunan kelapa sawit Indonesia pada tahun 2007 dengan luas 6,78 hektar, memproduksi CPO sebesar 17,37 juta ton. Devisa yang didapat dari ekspor minyak kelapa sawit dan produk turunannya pada tahun 2007 mencapai US$ 6,2 miliar (Apriyantono 2008).
Saat ini industri pengolahan kelapa sawit di Indonesia didominasi oleh industri kilang CPO dan industri pemurnian minyak makan. Pemanfaatan minyak sawit menjadi produk turunan dengan nilai tambah yang tinggi merupakan upaya yang strategis. Nilai tambah yang dapat diperoleh dalam minyak sawit merah dibandingkan dengan minyak lain adalah kandungan karotennya yang berwarna merah antara 500 sampai 700 ppm (Unnithan dan Foo 2001). Dengan mempertimbangkan nilai nutrisi -karoten yang potensial dalam minyak sawit, perlu diupayakan untuk dapat mempertahankan atau memanfaatkannya sebanyak-banyaknya. Minyak sawit ini juga mengandung tokoferol atau vitamin E yang sangat berperan sebagai antioksidan (Muchtadi 1996).
Selain itu minyak sawit juga mempunyai beberapa sifat yang bermanfaat, seperti stabilitas terhadap oksidasi dan termal yang tinggi, serta plastisitas pada suhu ruang yaitu cenderung mengandung trigliserida bertitik leleh tinggi (dengan kandungan lemak padat relatif lebih rendah pada suhu 10 ºC) (Lida et al. 2002). Sifat fisik dan kandungan karotenoidnya inilah yang membuat minyak sawit merah sangat cocok dijadikan ingredient campuran formulasi dan meningkatkan nilai gizi pada produk spreads.
Untuk membuat produk spreads minyak sawit harus dicampur dengan minyak lain karena karakteristik kandungan lemak padat (solid fat content) minyak sawit tidak menghasilkan produk yang cepat meleleh di mulut. Sifat kristalisasi minyak sawit yang lambat menghasilkan struktur yang agak rapuh. Pembentukan granula kristal yang rapuh dapat dieliminasi dengan menurunkan kandungan trigliserida simetris terutama palmitat-oleat-palmitat (POP) melalui transesterifikasi dengan minyak lain yang mengandung asam lemak berantai panjang jenuh. Oleh sebab itu, untuk memperbaiki sifat leleh dan kristalisasi, minyak sawit dapat dicampur dan diinteresterifikasi enzimatik dengan minyak kelapa (CNO), yang mengandung asam lemak berantai sedang dan pendek (Lida
et al. 2002).
Interesterifikasi enzimatik telah dikenal sebagai cara yang efektif untuk memodifikasi sifat kimia dan fisik dari minyak dan lemak. Interesterifikasi dilakukan untuk mengubah susunan asam lemak. Kelebihan interesterifikasi enzimatik ini adalah tidak adanya produk samping merugikan seperti asam lemak trans, kondisi reaksi yang lunak serta kontrol reaksi yang lebih mudah untuk memproduksi produk dengan sifat fisik yang diinginkan.
Enzim yang digunakan dalam penelitian ini adalah Lipozyme TL IM, yang merupakan lipase terimobilisasi dari Thermomyces lanuginosa. Lipozyme TL IM ini mempunyai beberapa keunggulan dibandingkan enzim lainnya, yaitu mudah dipisahkan dari substrat, dapat digunakan berulang-ulang sehingga lebih ekonomis, lebih murah dari lipase komersial Lipozyme IM (lipase dari
Spreads (produk olesan) adalah produk berbentuk semi padat, plastis, mempunyai tekstur yang lembut dan viskositas yang cukup rendah sehingga dapat dengan mudah dioleskan ke suatu permukaan bahan makanan lain seperti roti dan mampu menyebar (spreadable) (Kristanti 1989). Untuk memperoleh sifat
spreadable umumnya digunakan lemak nabati. Spreads merupakan produk yang menyerupai margarin (lemak minimal 80%) tetapi mengandung kurang dari 80% lemak (Chrysam 1996). Sedangkan spreads rendah lemak yang bukan merupakan margarin tetapi dibuat dengan cara yang sama dengan margarin, mengandung lemak lebih rendah (sekitar 40%) dan mengandung kadar air lebih tinggi (sekitar 60%). Karena kurang mengandung lemak, nilai energi spreads sangat rendah (Gaman dan Sherington 1992).
Dalam penelitian ini dilakukan interesterifikasi enzimatik antara minyak sawit merah dengan minyak kelapa (CNO) untuk memproduksi bahan baku
spreads kaya -karoten. Kondisi reaksi disesuaikan agar tidak merusak kandungan -karoten di dalam minyak sawit tetapi tetap optimum bagi enzim untuk keberhasilan reaksi. Minyak kelapa sawit yang dijadikan bahan baku utama interesterifikasi enzimatik digunakan dalam tiga bentuk yaitu neutralized red palm oil (NRPO), red palm olein (Rpo), red palm stearin/red palm olein 50:50 b/b (Rps/Rpo). Interesterifikasi enzimatik diharapkan dapat memperbaiki karakteristik fisik minyak sawit agar dapat dijadikan bahan dasar dalam pembuatan produk
spreads kaya β-karoten. Spreads menjadi pilihan karena selain penggunaan
spreads ini sangat luas, kandungan -karoten dapat memperbaiki nilai gizi
spreads, dapat langsung diserap ke dalam tubuh, tidak rusak oleh proses pemanasan, sehingga dapat dimanfaatkan oleh tubuh seoptimal mungkin.
Tujuan Penelitian
Tujuan yang ingin dicapai dalam penelitian ini adalah:
2. Untuk mendapatkan formulasi sawit merah dan minyak kelapa hasil interesterifikasi enzimatik dengan karakter yang paling mendekati profil bahan baku spreads komersial dengan kandungan β-karoten yang tinggi.
Manfaat Penelitian
TINJAUAN PUSTAKA
Minyak Kelapa Sawit
Minyak kelapa sawit diperoleh dari buah tanaman kelapa sawit (Elaeis guineensis Jacq) dengan cara mengekstraksi buah tersebut. Kelapa sawit menghasilkan dua jenis macam minyak yang sangat berlainan sifatnya, yaitu minyak yang berasal dari sabut (mesokarp) dan minyak yang berasal dari inti (kernel) (Ketaren 2005). Perbedaan minyak sawit dengan minyak inti sawit adalah pigmen karotenoid yang berwarna kuning merah pada minyak sawit yang berasal dari bagian mesokarpnya. Pada minyak inti sawit, karotenoid yang terdeteksi terdiri dari α-karoten, β-karoten, dan γ-karoten serta likopen dalam jumlah yang sedikit sekali. Perbedaan lainnya adalah dalam kandungan asam kaproat dan asam kaprilat yang tidak terdapat dalam minyak sawit (Muchtadi, 1992).
Umumnya minyak kelapa sawit yang dihasilkan dari perkebunan adalah minyak kelapa sawit kasar (crude palm oil), yang merupakan hasil ekstraksi dari bagian mesokarp buah sawit. Sedangkan minyak inti sawit diperoleh dengan cara mengekstrak inti kelapa sawit (palm kernel oil). Minyak sawit yang berasal dari minyak sawit kasar terdiri dari minyak, sedikit air, dan serat halus. Minyak tersebut belum digunakan langsung sebagai bahan pangan maupun non pangan karena perlu dilakukan proses pengolahan lanjutan (Ketaren 2005).
Minyak kelapa sawit terdiri dari fraksi padat dan cair. Fraksi padat disusun oleh asam-asam lemak jenuh sedangkan fraksi cair disusun oleh asam-asam lemak tidak jenuh. Fraksi cair mempunyai nilai ekonomis yang lebih tinggi dibandingkan dengan fraksi padat, karena pada fraksi cair terdapat asam-asam lemak esensial. Selain itu minyak sawit cair lebih mudah difraksinasi dan diubah menjadi produk pangan dan non pangan (Muchtadi, 1992).
karbonnya, terlihat pada rantainya (panjang rantai) dan dalam struktur (ikatan ganda).
Tabel 1. Komposisi trigliserida dari minyak sawit Jenuh 1 ikatan
ganda
2 ikatan ganda
3 ikatan ganda
4 ikatan ganda
[wt%] [wt%] [wt%] [wt%] [wt%]
MPP 0,29 MOP 0,83 MLP 0,26 MLO 0,14 PLL 1,08 PMP 0,22 MPO 0,15 MOO 0,43 PLO 6,59 OLO 1,71 PPP 6,91 POP 20,02 PLP 6,36 POL 3,39 OOL 1,76 PPS 1,21 POS 3,50 PLS 1,11 SLO 0,60 OLL 0,56 PSP 0,12 PMO 0,22 PPL 1,17 SOL 0,30 LOL 0,14 PPO 7,16 SPL 0,10 OSL 0,11 PSO 0,68 POO 20,54 OOO 5,38 SOS 0,15 SOO 1,81 OPL 0,61
SPO 0,63 SPO 1,86
OSO 0,18
Lainnya 0,16 0,34 0,19 0,15 0,22
Total 9,15 33,68 34,01 17,27 5,47 M: asam miristat; P: asam palmitat; S: asam stearat; O: asam oleat; L: asam linoleat
Sumber: Gee (2007)
[image:33.612.132.515.143.345.2]Variasi struktur dan jumlah karbon dalam rantai asam lemak ini sangat menentukan sifat fisik dan kimiawi minyak sawit. Panjang rantai asam lemak berkisar antara 12 sampai 20 karbon (Tabel 2).
Tabel 2. Komposisi asam lemak dari minyak sawit, olein dan stearin sawit Asam Lemak Minyak sawit [wt%] Olein Sawit [wt%] Stearin Sawit [wt%]
C12:0 laurat 0,10-0,40 (0,24) 0,20-0,40 (0,27) 0,10-0,30 (0,18) C14:0 miristat 1,00-1,40 (1,11) 0,90-1,20 (1,09) 1,10-1,70 (1,27) C16:0 palmitat 40,90-47,50 (44,14) 36,80-43,20 (40,93) 49,80-68,10 (56,79) C18:0 stearat 3,80-4,80 (4,44) 3,70-4,80 (4,18) 3,90-5,60 (4,93) C18:1 oleat 36,40-41,20 (39,04) 39,80-44,60 (41,51) 20,40-34,40 (29,00) C18:2 linoleat 9,20-11,60 (10,57) 10,40-12,90 (11,64) 5,00-8,90 (7,23) C18:3 linolenat 0,05-0,60 (0,37) 1,10-0,60 (0,40) 0,00-0,50 (0,09) C20:0 arakidat 0,20-0,70 (0,38) 0,30-0,50 (0,37) 0,00-0,50 (0,24) Nilai dalam tanda kurung adalah nilai tengah
Sumber: Gee (2007)
minyak dibandingkan minyak nabati lainnya. Penempatan berbeda dari asam lemak dapat mengikat molekul gliserol yang mengakibatkan banyaknya trigliserida yang berbeda (Basiron 1996).
Komponen minor minyak sawit terdiri dari karotenoid, tokoferol, tokotrienol, fosfatida, sterol, triterpen, alkohol, fosfolipid, glikolipid, hidrokarbon terpen, hidrokarbon alifatik, lilin dan impurities (Tabel 3). Walaupun jumlahnya kurang dari 1 persen, tetapi berperan penting dalam stabilitas dan kemurnian minyak, dan juga dapat meningkatkan nilai nutrisi minyak (Basiron 1996). Minyak sawit kasar (CPO) mengandung 500-700 ppm karoten. Saat ini karoten telah dibuat konsentrat dari minyak sawit, dimana konsentrat ini kaya pro-vitamin A yang selama ini rusak selama proses pengolahan.
Tabel 3. Komponen minor dalam CPO
Komponen Minor Total dalam CPO [mg/kg]
Karotenoid 500-700 Skualen 200-500 Hidrokarbon non-terpenoid 30-50
-tokoferol + tokotrienol 600-1000
Sterol 362-627 Alkohol triterpenik 40-80
Metilsterol 40-80 Dolikol + poliprenol 81
Ubikuinon 10-80 Fosfolipid 5-130 Glikolipid 1033-3780 Sumber: Gee (2007)
Sifat fisik minyak sawit penting untuk ditentukan seperti densitas, panas spesifik, viskositas, melting point, dan solid fat content (SFC). Dua metode yang yang paling sering digunakan adalah slip melting point (SMP) dan Wiley melting point (WMP). Metode SMP telah diadopsi Malaysia sebagai metode yang paling disukai untuk minyak sawit dan minyak dari inti sawit. Nilai SMP minyak sawit meningkat setelah proses pemurnian dimana kisaran melting point RBD (Refined Bleached Deodorized) minyak sawit adalah 34-39 °C. Kisaran suhu melting point
[image:35.612.131.508.301.579.2]untuk olein sawit relatif sempit, sedangkan pada stearin kisarannya lebih luas (Ong et al. 1995). Karakteristik RBD (Refined Bleached Deodorized) minyak sawit yang diteliti oleh Gee (2007) dapat dilihat pada Tabel 4.
Tabel 4. Karakteristik RBD minyak sawit dan fraksi-fraksinya Parameter Minyak Kelapa
Sawit Olein Sawit Stearin Sawit Bilangan Iodin 50,09-54,91(52,07) 55,57-61,87(56,75)
27,84-45,13(37,74)
Slip Melting Point [°C] 33,00-39,00 (36,72) 19,20-23,60(21,45) 46,60-53,80(51,44)
Indeks Refraksi 1,45-1,45(1,45) 1,45-1,45(1,45) 1,44-1,45(1,44)
Apparent Density
[g/mL]
0,88-0,89(0,88) 0,89-0,89(0,89) 0,88-0,88(0,88)
Solid fat content [%] pada
5 °C 46,1-60,8(53,7) 23,9-45,5(38,3) 49,5-84,1(76,0)
15 °C 33,4-50,8(39,1) 23,9-45,5(38,3) 37,2-79,0(68,9)
20 °C 21,6-31,3(26,1) 10,7-25,9(19,9) 25,2-71,2(60,2)
25 °C 12,1-20,7(16,3) 0,0-9,0(5,7) 15,8-63,5(50,6)
30 °C 6,1-14,3(10,5) 0,0-4,3(2,1) 11,2-55,0(40,4)
35 °C 3,5-11,7(7,9) 7,2-46,6(34,3)
40 °C 0,0-8,3(4,6) 6,1-38,0(28,1)
45 °C 1,0-32,2(22,4)
50 °C 0,0-21,3(12,5)
55 °C 0,0-9,1(0,6)
Nilai dalam tanda kurung adalah nilai tengah Sumber : Gee (2007)
kimiawi yang berbeda menjelaskan keadaaan fisik minyak pada suhu yang berbeda, memberikan sifat kristalisasi dan melting tertentu pada minyak (Basiron 1996). Profil SFC pada lemak menentukan aplikasinya pada akhir penggunaan (Ong et al. 1995). Tabel 5 menyajikan beberapa standar minyak sawit yang dikeluarkan oleh PORAM (Palm Oil Refiners Association of Malaysia).
Tabel 5. Spesifikasi standar PORAM untuk minyak kelapa sawit yang telah diproses
Produk Asam Lemak Bebas [%]
Kelembaban dan Kotoran
[%]
Bilangan Iod [mg/g]
Titik Leleh [°C] RBD Minyak
sawit 0,1 maks 0,1 maks 50-55 33-39 Olein sawit
kasar 5 maks 0,25 maks 56 min 24 maks RBD Olein
sawit 0,1 maks 0,1 maks 56 min 24 maks Stearin sawit
kasar 5 maks 0,25 maks 48 maks 44 min RBD Stearin
sawit 0,2 maks 0,15 maks 48 maks 44 min Sumber: Gee (2007)
Sekitar 80% minyak kelapa sawit digunakan untuk produk pangan dan 20% untuk produk non pangan (oleokimia). Menurut Basiron dan Weng (2004), produk tradisional untuk pangan adalah minyak goreng, shortening, margarin, vanaspati, produk bakery, konfeksioneri, reduced fat spreads, es krim, whip krim, mayones,
Sedangkan minyak sawit merah (red palm oil:RPO) yang tidak dihilangkan kandungan karotennya selama pengolahan dapat digunakan sebagai (1) pewarna alami, (2) pangan fungsional, minyak sawit merah berperan sebagai carrier pro-vitamin A dan pro-vitamin E untuk konsumen, (3) substrat untuk nutrasetikal, minyak sawit merah kaya komponen minor seperti karoten, tokoferol, tokotrienol, skualan, sterol dan koenzim Q10, (4) pengganti lemak hewani, lemak minyak sawit lebih sedikit membawa cemaran mikroba dan lebih aman untuk dikonsumsi, dan juga menurunkan kandungan kolesterol dari produk daging, (5) Produk kosmetik, campuran alami antioksidan dalam minyak sawit merah merupakan bahan ideal sebagai ingredient aktif dalam produk perawatan tubuh. Karoten dan vitamin E alami dalam minyak sawit merah merupakan antioksidan yang kuat. Tokotrienol mempunyai pengaruh yang bermanfaat dalam melindungi kulit dari sinar ultraviolet yang mengakibatkan kerusakan kulit dan penuaan dini. Kandungan ini juga berperan sebagai stabiliser yang baik dalam formulasi kosmetik yang meningkatkan umur simpan produk dengan mengurangi penggunaan pengawet buatan
Banyak juga aplikasi minyak kelapa sawit sebagai produk baru yang berbahan dasar oleokimia. Pada industri pangan digunakan monogliserida dalam emulsi produk pangan seperti margarin, spreads dan salad dressing, trigliserida berantai sedang dari palm kernel oil (PKO) untuk industri kosmetik, makanan kesehatan dan balita, pembungkus makanan, pelumas dan agrokimia. Kemudian surfaktan yang diturunkan dari oleokimia berbahan dasar minyak sawit yang dapat digunakan sebagai inert ingredient dalam formulasi pestisida, agen pendispersi,
emulsifier, pelarut, carrier dan diluents (Basiron dan Weng 2004).
Pengolahan Minyak Sawit Merah
netralisasi (deasidifikasi), pemucatan (bleaching) dan deodorisasi. (Allen 1997). Istilah minyak RBD dimaksudkan untuk minyak yang telah dimurnikan dengan alkali (refining), dipucatkan (bleached), dan dideodorisasi (Johnson 2002). Hal ini dilakukan tergantung dari keadaan minyak kasar yang dihasilkan, konstituen yang tidak dikehendaki dalam minyak dan tujuan serta jenis minyak yang dikehendaki (Djatmiko dan Ketaren 1985).
Penelitian ini bertujuan menghasilkan minyak sawit merah dengan kandungan karotenoid yang tinggi. Oleh karena itu proses bleaching dan deodorisasi tidak dilakukan karena komponen minor seperti karotenoid akan terserap oleh bleaching earth (tanah pemucat) dan rusak oleh suhu tinggi (260-280 °C) dan tekanan vakum rendah pada proses deodorisasi (Ariana et al. 1996). Menurut Rossi et al. (2001) bleaching earth dapat menyerap sekitar 20-50% karotenoid dari degummed oil. Selanjutnya sifat CPO dan RBD sawit dapat dilihat pada Tabel 6 di bawah ini.
Tabel 6. Sifat kelapa sawit mentah dan yang telah dimurnikan, dipucatkan dan dideodorisasi (RBD)
Sifat Minyak Kelapa Sawit
Mentah RBD Trigliserida (%) - >99
Fosfatida (%) 0.006-0.013 0.012 Bahan tidak tersabunkan (%) - -
Sterol nabati 0.036-0.062 0.011-0.016
Tokoferol 0.06-0.10 0.04-0.06
Hidrokarbon (skualan) 0.02-0.05 - Asam lemak bebas (%) 2.0-5.0 <0.10
Metal
Besi (ppm) 5-10 0.12
Tembaga (ppm) 0.05 0.05 Sumber: Johnson (2002)
Kotoran atau bahan asing dalam minyak terdiri dari :
2) Komponen-komponen yang berbentuk suspensi koloid dalam minyak atau lemak. Kotoran ini terdiri dari fosfatida, karbohidrat, senyawa yang mengandung nitrogen dan senyawa kompleks lainnya. Kotoran ini dapat dihilangkan dengan menggunakan uap panas, elektrolisis disusul dengan proses pengendapan, pemusingan, atau penyaringan dengan menggunakan adsorben.
3) Komponen-komponen yang dapat larut dalam minyak atau lemak. Kotoran ini terdiri dari asam lemak bebas, sterol, hidrokarbon, turunan dari mono- dan digliserida yang dihasilkan dari hidrolisa trigliserida, zat warna yang terdiri dari karotenoid, klorofil, dan zat warna lainnya yang dihasilkan dari proses oksidasi dan dekomposisi minyak yang terdiri dari keton, aldehid, resin serta zat lainnya yang belum dapat diidentifikasi (Djatmiko dan Ketaren 1985).
Degumming
Pemisahan gum (degumming) merupakan suatu proses pemisahan getah atau lendir-lendir yang terdiri dari fosfatida, protein, dan resin tanpa mengurangi jumlah asam lemak bebas dalam minyak (Allen 1997). Degumming dilakukan untuk produk minyak makan. Tujuan perlakuan degumming pada minyak dan lemak adalah menghilangkan kotoran dan memperbaiki stabilitas minyak dengan mengurangi jumlah ion logam terutama Fe dan Cu dan untuk memudahkan proses pemurnian selanjutnya serta mengurangi minyak yang hilang selama proses pemurnian, terutama pada proses netralisasi dengan menggunakan kaustik soda (Djatmiko dan Ketaren 1985).
Proses degumming cukup penting karena sabun yang terbentuk dari hasil reaksi antara asam lemak bebas dengan kaustik soda yang digunakan pada proses netralisasi akan menyerap gum (getah dan lendir) sehingga menghambat proses pemisahan sabun (soap stock) dari minyak, dan netralisasi minyak yang masih mengandung lendir akan mengurangi jumlah trigliserida yang dihasilkan karena terjadi penambahan partikel emulsi dalam minyak (Djatmiko dan Ketaren 1985). Proses degumming dilakukan pada suhu sekitar 80 °C selama 30 menit. Selama proses berlangsung dilakukan penambahan asam mineral pekat seperti H3PO4 atau
Netralisasi
Netralisasi atau deasidifikasi merupakan suatu proses untuk menghilangkan asam lemak bebas dalam minyak atau lemak dengan penambahan alkali atau pereaksi lainnya sehingga membentuk sabun (soap stock). Sabun yang terbentuk ini dapat juga menyerap kotoran-kotoran lain yang terdapat dalam minyak atau lemak, misalnya menyerap sedikit zat warna minyak, sehingga minyak yang dihasilkan lebih jernih dari ”crude oil’-nya (Djatmiko dan Ketaren 1985). Netralisasi merupakan proses paling penting dalam pemurnian minyak makan. Proses netralisasi yang tidak benar akan menimbulkan masalah pada tahap pemucatan dan deodorisasi, dan pada tahap hidrogenasi atau interesterifikasi (Johnson 2002).
Netralisasi dicapai dengan mereaksikan asam lemak bebas dengan soda kaustik (NaOH) untuk membentuk sabun (soap stock). Saponifikasi merupakan reaksi antara gliserida asam lemak bebas dan NaOH juga untuk membentuk soap stock (Johnson 2002). Reaksinya sebagai berikut :
RCOOH + NaOH RCOONa + H2O Asam lemak alkali sabun air bebas
Netralisasi harus dilakukan dengan benar atau beberapa trigliserida akan tersaponifikasi sehingga akan meningkatkan refining loss. Minyak yang rendah bilangan asamnya disebut minyak netral. Menghilangkan soap stock juga harus dilakukan hati-hati untuk mencegah kehilangan yang tinggi dari minyak netral atau meningkatkan refining loss (Johnson 2002). Variabel-variabel yang menentukan penurunan kandungan asam lemak bebas dengan kehilangan yang dapat diterima dari minyak yang telah dinetralisasi (Allen 1997) adalah:
1. Tipe alkali yang digunakan seperti NaOH, Na2CO3, sodium silikat, dan
NH4OH.
2. Kekuatan larutan alkali
4. Suhu dimana reaksi berlangsung
5. Tipe dan derajat agitasi selama dan sesudah penambahan alkali 6. Waktu antara penambahan alkali dan pemisahan soapstock (sabun)
Soda kaustik (NaOH) merupakan alkali yang paling sering digunakan untuk netralisasi. Selain dapat membersihkan minyak NaOH juga dapat mempengaruhi sedikit dekolorisasi. Untuk mereduksi saponification losses, kadang Na2CO3
digunakan bersama NaOH. Sodium karbonat (Na2CO3) merupakan alkali yang
lebih ringan, menghasilkan sedikit saponifikasi yang tidak diinginkan tetapi juga lebih sedikit mengakibatkan dekolorisasi (Allen 1997).
Pemilihan jumlah dan kekuatan soda kaustik untuk netralisasi sangat penting karena akan menentukan dasar kandungan asam lemak bebas dalam minyak. Biasanya untuk mengukur kekuatan larutan soda kaustik untuk netralisasi berdasarkan berat spesifiknya yang disebut derajat Baumé yang berkisar dari 10 sampai 30 °Bé. Minyak yang berkualitas bagus biasanya dinetralisasi dengan kaustik 12, 14, atau 16 °Bé (Hodgson 1996). Proses netralisasi untuk minyak sawit merah terdiri dari pengadukan kontinyu degummed red palm oil (DRPO) dengan larutan (kaustik) NaOH yang konsentrasinya telah ditentukan, sampai terbentuk emulsi dengan koagulasi dari sabun pada suhu 60 °C dan dilakukan pemisahan fase air (soap stock) dan fase minyak (NPO) dengan sentrifugasi (Mas’ud 2007).
Fraksinasi
Setelah kedua proses di atas dilakukan, maka dilakukan fraksinasi. Fraksinasi dilakukan untuk memisahkan fraksi padat (stearin) dan fraksi cair (olein) dari minyak. Fraksinasi adalah proses pemisahan berbagai trigliserida menjadi satu atau lebih fraksi dengan menggunakan perbedaan kelarutan trigliserida, yang tergantung pada berat molekul dan derajat ketidakjenuhan (Timms 1997).
Menurut Krishnamurthy dan Kellens (1996), secara umum terdapat empat cara proses fraksinasi minyak sawit yaitu:
heksan. Proses ini dikarakterisasi dengan waktu kristalisasi yang singkat dan penyaringan yang mudah.
2. Fraksinasi deterjen, dikembangkan untuk memperbaiki pemisahan fase kristalisasi dari sisa cairan dengan menambahkan larutan deterjen pada minyak yang terkristalisasi.
3. Proses fraksinasi kering, teknik ini adalah teknik pemisahan paling mudah dan murah serta tidak memerlukan posttreatment pada produk akhir.
4. Winterisasi, proses ini mirip dengan proses fraksinasi kering dan digunakan untuk membuang sejumlah kecil padatan dari minyak yang secara normal menyebabkan cloudiness pada minyak bila disimpan pada suhu refrigerasi.
Prinsip dari proses fraksinasi ini adalah pendinginan secara bertahap. Fraksi stearin atau fraksi minyak jenuh yang mempunyai titik cair lebih tinggi akan membentuk kristal terlebih dahulu. Sedangkan fraksi olein atau fraksi minyak yang tidak jenuh dengan titik cair yang lebih rendah masih dalam bentuk cair (Timms 1997).
Faktor-faktor yang mempengaruhi pembentukan kristal dan pemisahan stearin dengan olein adalah suhu awal dari minyak, suhu akhir fraksinasi, kecepatan pendinginan, kecepatan agitasi dan metode preparasi. Variabel ini mempengaruhi ukuran dan bentuk kristal, kecepatan filtrasi, perolehan olein dan stearin, kandungan lemak padat, titik leleh, profil asam lemak dari lelehan dan fraksi kristalin (Kellens dan Hendrix 2000).
Karotenoid
dekat dengan dinding sel. Karotenoid tersebar luas dan secara alami terdapat dalam jumlah besar di alam, menyebabkan warna kuning dan merah selain pada tanaman juga pada ganggang, mikrorganisme dan hewan.
Struktur dasar karoten terdiri dari ikatan hidrokarbon tidak jenuh terbentuk dari 40 atom C atau 8 unit isoprena dan memiliki 2 buah gugus cincin. Perbedaan struktur antara berbagai karoten terletak pada letak dan jumlah ikatan rangkap, serta jenis gugus pada cincin yang mempengaruhi aktivitas biologisnya sebagai provitamin A (Klaui dan Bauernfeind 1981). Struktur kimia beberapa karoten dapat dilihat pada Gambar 1.
α-karoten
-karoten
[image:43.612.173.457.268.585.2]-karoten
Gambar 1. Struktur kimia beberapa karotenoid (Klaui dan Bauernfeind 1981)
Walaupun karoten adalah molekul yang simetrik, namun tidak semua karoten benar-benar simetrik, misalnya α dan -karoten mempunyai terminal yang tidak sama.
Berdasarkan fungsinya karotenoid dapat dibagi atas dua golongan yaitu yang bersifat nutrisi aktif seperti -karoten dan non nutrisi aktif seperti fukosantin, neosantin dan violasantin. Berdasarkan unsur-unsur penyusunannya karotenoid dibagi menjadi dua golongan utama yaitu 1) golongan karoten yang tersusun dari unsur-unsur atom C dan H, seperti α-karoten, -karoten, dan -karoten, serta likopen, 2) golongan oksikaroten atau xantofil yang tersusun oleh unsur-unsur C, H, dan OH seperti lutein, violasantin, neosantin, zeasantin, kriptosantin, kapsantin, dan torulahordin (Klaui dan Bauernfeind 1981).
CPO merupakan sumber yang kaya dari karoten alami yaitu sekitar 500 sampai 700 ppm (Unnithan dan Foo 2001). Kadar karotenoid tersebut bervariasi menurut tingkat kematangan dan genotip dari buah. Secara umum minyak yang berasal dari buah sawit yang berwarna merah lebih banyak mengandung karotenoid daripada buah yang berwarna oranye (Winarno 1999). Komposisi karotenoid pada CPO dapat dilihat pada Tabel 7.
Tabel 7. Komposisi karotenoid pada CPO
Karoten Komposisi [%]
Phytoene 1,27
Phytofluene 0,06
Cis-β-karoten 0,68
-karoten 56,02 -karoten 35,16
Cis-α-karoten 2,49
ζ-karoten 0,69
γ-karoten 0,33
δ-karoten 0,83
Neurosporene 0,29
-Zeakaroten 0,23 Likopen 1,30 Sumber : Gee (2007)
meningkatnya berat molekul dan gugus fungsional. Titik leleh -apo-8’-karotenal, -karoten, dan canthaxanthin adalah 136 °-140 °C, 176 °-182 °C dan 208 °-210 °C, berturut-turut (Klaui dan Bauernfeind 1981).
Struktur ikatan ganda terkonjugasi dalam molekul membuat material kristalin karotenoid menjadi sangat sensitif pada dekomposisi oksidatif jika terekspos udara. Kristal harus disimpan dalam kontainer dan di seal di dalam vakum atau gas inert pada suhu rendah. Jika termikronisasi dan terlarut dalam minyak nabati, stabilitasnya cukup memadai untuk penggunaan praktis dalam pewarna lemak berbasis pangan. Mengurangi derajat tidak jenuh minyak dengan hidrogenisasi meningkatkan keefektifan dalam stabilisasi karoten. Penggunaan antioksidan yang sudah food grade semakin memperbaiki stabilitas. Stabilitas karoten dapat ditingkatkan sampai 20 kali lipat jika ditambahkan antioksidan pada
carrier minyak nabati (Klaui dan Bauernfeind 1981).
Karotenoid yang berbentuk cair lebih cepat mengalami kerusakan akibat penyinaran dibandingkan dengan berbentuk padat. Karotenoid yang mengalami perlakuan panas disertai kehadiran oksigen akan mempercepat jalannya reaksi oksidasi. Oksidasi terjadi secara acak pada rantai karbon yang mengandung ikatan ganda (Chichester dan McFeeters 1970).
Meyer (1982) telah menjelaskan bahwa karotenoid memiliki beberapa sifat fisika dan kimia yaitu:
1. Larut dalam minyak dan tidak larut dalam air
2. Larut dalam kloroform, benzen, karbon disulfida, dan petroleum eter 3. Tidak larut dalam etanol dan metanol dingin
4. Tahan terhadap panas apabila dalam keadaaan tanpa udara 5. Peka terhadap oksidasi, autooksidasi, dan cahaya
6. Mempunyai ciri khas absorpsi cahaya, ini tergantung pada pelarut yang digunakan.
-karoten yang dimurnikan, 10 miligram --karoten dilarutkan dalam 7 ml kloroform
[image:46.612.136.507.184.507.2]grade HPLC. Sampel tersebut disimpan dalam berbagai kemasan, kondisi dan waktu yang berbeda. Persentase kehilangan -karoten pada berbagai kondisi tersebut dapat dilihat pada Tabel 8.
Tabel 8. Persentase kehilangan -karoten di dalam kondisi tersimulasi
15 1 3 6 9
Hari Bulan Bulan Bulan Bulan
SUHU
Freezer 18,3 28,3 29,5 50 62,8
Refrigerator 25,9 38,9 55,7 64,8 66,9
Ambient 44,8 64,1 83,2 100 100
CAHAYA DAN SUHU
Botol Transparan
(refrigerator) 33,5 66 82,6 100 100 Botol transparan (ambient) 60,5 83,8 93,5 100 100
Botol gelap (refrigerator) 15,6 24,4 36,7 39,5 53,3 Botol gelap (ambient) 24,7 38,8 58,4 89,2 92,2
ANTIOKSIDAN
[Refrigerator]
Tokoferol 30,2 82 100
BHT 31,2 72,2 100
Asam Askorbat 20,3 55,6 100
[Ambient]
Tokoferol 26,8 55 84,1 100 100
BHT 27,7 34,1 49,4 84,6 100
Asam Askorbat 9,4 38,9 73,8 100 100
INKUBATOR 48 72 216 430
Jam Jam Jam Jam Inkubator (37 °C) 23,3 36,8 42,8 100 Sumber: Manorama et al. (1999)
Manfaat kesehatan dan nutrisi dari kandungan karoten dalam minyak sawit merah telah diteliti oleh banyak ahli. Salah satunya dapat menggulangi defisiensi vitamin A dan zat besi pada anak-anak (Lam et al. 2001; Manorama et al. 1996), pemberian suplementasi β-karoten dari minyak sawit merah pada ibu menyusui dapat memperbaiki status vitamin A pada bayi (Canfield et al. 1996), dapat meningkatkan pengaruh anti kanker dan tumor pada sel NK (natural killer) yang berkontribusi pada kekebalan tubuh melawan infeksi dan penyakit berbahaya pada tubuh manusia (Ashfaq et al. 2001), mempunyai potensi melawan kardiovaskular dan karsinogenesis kanker payudara (Arumughan et al. 1996), dan dapat mengurangi resiko artherosklerosis (Kritchevsky et al. 2001; Kooyenga et al. 1996).
Minyak Kelapa
Minyak kelapa merupakan salah satu minyak nabati yang dapat memenuhi berbagai kebutuhan manusia. Minyak kelapa dapat digunakan sebagai bahan baku untuk industri pangan seperti untuk produk-produk permen, cookies, produk-produk roti, minyak goreng, campuran shortening, mentega, dan lain-lain. Kemudian untuk industri-industri non pangan seperti sabun, deterjen, minyak rambut, lipstik, produk-produk kosmetik lainnya, minyak pelumas, minyak gosok, dan lain-lain (Woodroof 1979).
Berdasarkan kandungan asam lemak, minyak kelapa digolongkan ke dalam minyak asam laurat, karena kandungan asam lauratnya paling besar jika dibandingkan dengan asam lemak lainnya, yakni antara 45,4 sampai 46,4%, sehingga sifat fisik dan kimia minyak kelapa ditentukan oleh sifat fisik dan kimia dari asam laurat. Berdasarkan tingkat ketidakjenuhannya yang dinyatakan dengan bilangan Iod, maka minyak kelapa dapat dimasukkan ke dalam golongan non drying oil, karena bilangan iod minyak tersebut berkisar antara 7,5-10,5 (Ketaren 2005).
Sifat-sifat minyak, terutama titik lelehnya tergantung dari susunan asam lemaknya. Tidak seperti minyak lainnya, minyak kelapa mempunyai titik leleh yang tajam yaitu pada 24,4-25,5 °C, karena kandungan asam lemak berberat molekul rendah yang tinggi dibandingkan panjang rantainya (Lawson 1995). Semakin besar derajat ketidakjenuhan asam lemak, maka semakin rendah titik leleh minyak yang bersangkutan (Swern 1979). Karena titik lelehnya yang tajam, minyak kelapa digunakan dalam konfesioneri dan pengisi kue. Titik leleh yang tajam di bawah suhu tubuh, berkontribusi pada efek ”cooling” dalam mulut (Lawson 1995)
Minyak kelapa yang belum dimurnikan mengandung sejumlah kecil komponen bukan minyak, misalnya fosfatida, gum, sterol (0,06-0,08%), tokoferol (0,003%) dan asam lemak bebas (kurang dari 5%). Sterol yang terdapat dalam minyak nabati disebut fitosterol dan mempunyai dua isomer, yaitu α sitosterol (C29H50O) dan stigmasterol (C29H48O). Sterol tidak berwarna, tidak berbau, stabil
dan berfungsi sebagai stabilizer dalam minyak.
Tabel 9. Spesifikasi produk minyak kelapa (CNO)
Sifat fisikokimia CNO kasar CNO RBD Kelembaban dan kotoran (% maks) 1,0 0,03 Asam lemak bebas (sbg laurat) (% maks) 3,0 0,04 Warna (Lovibond R/Y) 12/75 1/10 Bilangan penyabunan - 250-264 Bahan tidak tersabunkan (% maks) 0,4 0,1
Bilangan Iod - 7-12
Bilangan peroksida, maks 2,0 0,5
Slip melting point ( °C) - 24-26 Indeks refraksi pada 40 °C - 1,448-1,450
Flavor/bau - Bersih/tidak berbau
Sumber: Canapi et al. (1996)
Zat warna (pigmen karotenoid) hampir tidak ada dalam minyak kelapa. Warna coklat pada minyak yang mengandung protein dan karbohidrat bukan disebabkan oleh zat warna, tetapi oleh reaksi browning. Warna ini merupakan hasil reaksi dari karbonil (berasal dari pemecahan peroksida) dengan asam amino dari protein dan suhu sangat berpengaruh pada reaksi tersebut (Djatmiko et al. 1976).
Interesterifikasi Enzimatik
Reaksi interesterifikasi adalah suatu cara untuk mengubah struktur dan komposisi minyak dan lemak melalui penukaran gugus radikal asil diantara trigliserida dan asam alkohol (alkoholisis), lemak (asidolisis), atau ester (transesterifikasi). Interesterifikasi tidak mempengaruhi derajat kejenuhan asam lemak atau menyebabkan terjadinya isomerisasi asam lemak yang memiliki ikatan ganda. Jadi dapat dikatakan bahwa reaksi interesterifikasi tidak akan mengubah sifat dan profil asam lemak yang ada, tetapi mengubah profil lemak dan minyak karena memiliki susunan trigliserida yang berbeda dari trigliserida awalnya (Tombs 1995).
Reaksi interesterifikasi melibatkan pergantian dan pendistribusian ulang gugus asil di dalam trigliserida. Proses pergantian asam lemak itu sendiri dapat melalui tiga tipe reaksi yaitu reaksi alkoholisis, asidolisis, dan transteresterifikasi.
adalah cara efektif menggabungkan asam lemak bebas baru dalam trigliserida (Willis dan Marangoni 2002). Reaksi pertukaran ester (transesterifikasi) merupakan reaksi utama dalam penelitian ini. Transesterifikasi merupakan pertukaran gugus asil antara dua ester (Willis dan Marangoni 2002), dapat terjadi pada trigliserida yang berbeda atau diantara trigliserida itu sendiri. Pertukaran ester dapat meningkatkan sifat fisik lemak (misalnya titik leleh) karena terjadi perubahan susunan gugus asil pada trigliserida tersebut. Reaksi ini banyak digunakan untuk produk lemak seperti margarin, mentega dan shortening.
Interesterifikasi secara kimia memiliki kekurangan karena tidak memiliki selektivitas, atau dengan kata lain proses interesterifikasi dapat terjadi pada posisi mana saja dari kerangka trigliserida. Proses ini dapat mencegah atau mempersulit terbentuknya produk yang memiliki sifat fisikokimia yang diinginkan (Woolley dan Petersen 1994). Penggunaan enzim yang memiliki sifat spesifik seperti lipase
sn-1,3 akan memberikan kontribusi yang sangat besar dalam memodifikasi lemak. Lipase sn- 1,3 memiliki banyak keuntungan teknologi antara lain (Graille, 1993): 1. Asam lemak pada posisi 2 tetap pada tempatnya, sehingga dapat diarahkan
pada produksi lemak yang memiliki nilai yang lebih tinggi jika asam lemak pada posisi 1 dan 3 diganti dengan asam lemak lainnya.
2. Pembentukan trigliserida yang memiliki titik leleh tinggi dapat dicegah atau dibatasi.
3. Reaksi enzimatik berlangsung dengan perlahan, sehingga lebih mudah mengendalikan reaksi.
4. Reaksi enzimatik lipase 1,3 berlangsung pada suhu yang relatif rendah antara 35-60 °C. Semakin tinggi suhu, kualitas reaksi akan semakin baik.
5. Menghemat energi, karena dalam kenyataannya bahan baku mentah dapat dijadikan sebagai substrat dalam reaksi esterifikasi.
dan 60:40 dapat digunakan untuk aplikasi margarin batang (stick margarine) dan
shortening. Dari analisis SFC, campuran hPS/CO terinteresterifikasi dengan rasio 40:60 mempunyai kurva SFC mirip dengan vanaspati sedangkan rasio 50:50 dan 60:40 mempunyai kurva SFC serupa dengan margarin, puff pastry margarine dan
shortening.
Zhang et al. (2006) membandingkan stabilitas penyimpanan hardstock
margarin dari campuran stearin sawit dan minyak kelapa (70:30) yang dibuat dengan tiga cara yaitu dengan cara blending secara fisik, diinteresterifikasi secara kimiawi dan diinteresterifikasi enzimatik dengan Lipozyme TL IM. Setelah disimpan pada suhu 25 °C selama 12 minggu , ternyata margarin dari lemak hasil interesterifikasi enzimatik mempunyai bilangan peroksida hampir sama dengan dicampur secara fisik, dan kedua perlakuan tersebut mempunyai bilangan peroksida lebih rendah daripada margarin dari lemak hasil interesterifikasi secara kimiawi.
Amri dan Xu (2005) mencampur stearin sawit, kernel sawit dan minyak ikan (POS/PKO/FO) dalam berbagai rasio komposisi dan diinteresterifikasi enzimatik dengan lipase Lipozyme TL IM (Thermomyces lanuginosa) menggunakan packed bed reactor. Walaupun interesterifikasi enzimatik meningkatkan SFC produk pada 5 sampai 35 °C, pada suhu 35 °C SFC produk lebih rendah daripada substrat. Ini adalah karakterisitik yang bagus karena dapat menurunkan SFC pada suhu tubuh. Campuran POS/PKO/FO (0,55/0,15/0,30, w/w/w%) diprediksikan mempunyai profil SFC mirip dengan margarin meja komersial.
Zainal dan Yusoff (1999) juga melakukan interesterifikasi enzimatik pada stearin sawit dan olein kernel sawit. Pada suhu 60 °C interesterifikasi dengan lipase dari Rhizomucor miehei dapat seelesai dalam 5 jam. Hasil menunjukkan bahwa interesterifikasi efektif dalam memproduksi lemak padat dengan kurang dari 0,5% kandungan trans dan SMP turun dari 40 °C sebelum interesterifikasi menjadi 29,9 °C setelah interesterifikasi.
dan minyak sawit dihidrogenasi sebagian. Hasilnya, produk dengan rasio 30:70 memiliki sifat sangat mirip dengan Turkish package margarine.
Enzim Lipase
Lipase didefinisikan sebagai gliserol ester hidrolase (EC 3.1.1.3) karena mengakatalisis hidrolisis ikatan karboksil ester dalam asilgliserol. Tergantung derajat hidrolisis, asam lemak bebas, monoasilgliserol, diasilgliserol, dan gliserol diproduksi. Manfaat utama dari lipase dalam interesterifikasi enzimatik dibandingkan interesterifikasi kimia adalah kespesifikannya. Spesifisitas asam lemak dari lipase yang telah dieksploitasi untuk memproduksi lemak terstruktur untuk makanan kesehatan dan untuk memperkaya lemak dengan asam lemak tertentu untuk memperbaiki nilai nutrisi minyak dan lemak. Adapun tipe-tipe spesifisitas lipase adalah substrat, posisional, asam lemak, stereo/struktur dan kombinasinya (Rønne et al. 2005).
Menurut Macrae (1983), lipase akan mengkatalisis hidrolisis substrat yang terdapat dalam bentuk misel, agregat kecil atau partikel emulsi. Cara kerjanya berbeda-beda, tergantung dari jenis mikroorganisme dan sumber penghasilnya. Spesifisitas kerja lipase tergantung pada posisi atau lokasi ester, asam lemak dan asilgliserol parsial.
Enzim mempunyai beberapa kelemahan yaitu: ketidakstabilan enzim, tingginya biaya isolasi dan pemurnian serta mahalnya biaya penggunaan enzim karena enzim yang telah dipakai di dalam larutan tidak dapat atau sulit dipisahkan dan dipergunakan lagi sehingga dikembangkannya teknik imobilisasi enzim. Selama enzim belum mengalami kerusakan struktur, enzim masih dapat dipakai secara berulang-ulang (Suhartono 1989).
minimal dari lipase. Metode untuk imobilisasi untuk enzim termasuk bentuk kimiawi, seperti ikatan kovalen, dan bentuk fisik, seperti adsorpsi dan pemerangkapan dalam matriks gel atau mikrokapsul (Willis dan Marangoni 2002).
Lipozyme TL IM merupakan enzim komersial terimobilisasi yang berasal dari lipase mikrobial Thermomyces lanuginosa yang mempunyai kespesifitasan posisional molekul trigliserida yaitu pada posisi primer (sn-1 dan atau sn-3). Lipozyme TL IM ini terimobilisasi dalam bentuk metode penjebakan, yaitu enzim dijebak di dalam matriks silika gel atau di”bungkus” di dalam membran semipermeabel dengan erat sehingga enzim menjadi tidak bebas dan menjalankan fungsi katalitiknya di dalam kisi-kisi polimer tersebut. Disini enzim diperangkap secara fisik dan tidak diikat secara kimiawi, sehingga kemungkinan penurunan aktivitasnya pun lebih kecil dibandingkan dengan metode pengikatan kimiawi. Sarana penempatan enzim dapat berbentuk gel, suatu bentuk serabut kapiler atau suatu mikrokapsul (Suhartono 1989).
Aktivitas lipase dipengaruhi oleh beberapa faktor yaitu pH, kadar air, suhu, komposisi substrat, konsentrasi produk, dan kandungan lipase. pH optimum untuk lipase biasanya di antara 7 dan 9. Suhu optimum untuk kebanyakan l
![Tabel 2. Komposisi asam lemak dari minyak sawit, olein dan stearin sawit Asam Lemak Minyak sawit [wt%] Olein Sawit [wt%] Stearin Sawit [wt%]](https://thumb-ap.123doks.com/thumbv2/123dok/587356.343637/33.612.132.515.143.345/tabel-komposisi-stearin-minyak-olein-sawit-stearin-sawit.webp)
