BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak dan Lemak
Minyak dan lemak adalah salah satu kelompok yang termasuk pada golongan lipid, yaitu senyawa organik yang terdapat di alam serta tidak larut dalam air, tetapi larut dalam pelarut organik non-polar,misalnya dietil eter (C2H5OC2H5), kloroform(CHCl3), benzena dan hidrokarbon lainnya. Lemak dan minyak dapat larut dalam pelarut yang disebutkan diatas karena lemak dan minyak mempunyai polaritas yang sama dengan pelarut tersebut (Herlina dan Hendra, 2002).
Minyak dan lemak merupakan senyawa trigliserida dari gliserol. Dalam pembentukannya, trigliserida merupakan hasil proses kondensasi satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak (umumnya ketiga asam lemak tersebut berbeda-beda), yang membentuk satu molekul trigliserida dan satu molekul air.
O O
CH2OH R1COH CH2OCR1
O O
CHOH + R2COH CHOCR2 + 3H2O
O O
CH2OH R3COH CH2OCR2
Gliserol Asam Lemak Trigliserida
disebut trigliserida campuran (mixed triglyceride) tersebut (Herlina dan Hendra, 2002).
2.1.2 Fungsi Lemak dalam Tubuh
Lemak adalah salah satu komponen makanan multifungsi yang sangat penting untuk kehidupan.Selain memiliki sisi positif, lemak juga mempunyai sisi negatif terhadap kesehatan.Fungsi lemak dalam tubuh antara lain :
1. Sebagai sumber energi, bagian dari membran sel, 2. Sediator aktivitas biologis antar sel,
3. Sebagai sumber asam lemak esensial,
4. Isolator dalam menjaga keseimbangan suhu tubuh,
5. Pelindung organ-organ tubuh serta pelarut vitamin A, D, E, dan K. 6. Penambahan lemak dalam makanan memberikan efek rasa lezat dan
tekstur makanan menjadi lembut serta gurih. Lemak menghasilkan energi dua kali lebih banyak dibandingkan dengan protein dan karbohidrat, yaitu 9 Kkal/gram (Sartika, 2008).
2.2 Asam Lemak
Asam lemak adalah asam monokarboksilat rantai lurus tanpa cabang yang mengandung atom karbon genap mulai dari C-4, tetapi paling banyak adalah C-16 dan C-18.Asam lemak dapat dikelompokkan berdasarkan panjang rantai, ada tidaknya ikatan rangkap dan isomer trans-cis (Silalahi dan Siti Nurbaya, 2011).
C-4 sampai dengan C-8 asam lemak rantai sedang (medium chain fatty acids,
MCFA) yang mengandung jumlah atom karbon C-10 dan C-12 serta asam lemak rantai panjang (long chain fatty acids, LCFA) yang mengandung jumlah atom karbon C-14 atau lebih (Silalahi dan Siti Nurbaya, 2011).
Berdasarkan jumlah ikatan rangkap, asam lemak terdiri dari asam lemak jenuh dan asam lemak tak jenuh. Asam lemak jenuh dapat dibagi lagi menjadi tiga golongan, yaitu asam lemak jenuh (saturated fatty acid, SFA), asam lemak tak jenuh tunggal(mono unsaturated fatty acids, MUFA), dan asam lemak tak jenuh jamak (polyunsaturated fatty acid, PUFA) (Silalahi dan Siti Nurbaya, 2011).
Asam lemak tak jenuh dikenal dalam bentuk cis dan trans-isomer. Secara alamiah asam lemak tak jenuh biasanya berbentuk cis-isomer dan hanya sedikit dalam bentuk trans(trans fatty acid, TFA) yakni di dalam ruminansia dan susu (Silalahi dan Siti Nurbaya, 2011).
2.3 Asam Lemak Bebas
Asam lemak bebas terbentuk karena proses oksidasi, dan hidrolisa enzim selama pengolahan dan penyimpanan. Dalam bahan pangan, asam lemak dengan kadar lebih besar dari 0,2 persen dari berat lemak akan mengakibatkan flavor yang tidak diinginkan dan kadang-kadang dapat meracuni tubuh (Ketaren, 1986).
Pemanenan pada waktu yang tepat merupakan salah satu usaha untuk menekan terjadinya asam lemak bebas dalam minyak kelapa sawit. Sedangkan pemetikan setelah batas panen yang ditandai dengan buah yang berjatuhan dan menyebabkan kelukaan pada buah yang lainnya akan menstimulir penguraian enzim pada buah, sehingga menghasilkan asam lemak bebas dan akhirnya terjangkit pada buah sawit yang masih utuh, sehingga kadar asam lemak bebas meningkat. Dari uraian di atas maka dapat disimpulkan bahwa peningkatan kadar asam lemak bebas yang relatif tinggi dalam minyak kelapa sawit antara lain : pemanenan buah kelapa sawit yang tidak tepat waktu, keterlambatan dalam proses pengumpulan dan pengangkutanbuah, penumpukan buah terlalu lama, dan proses hidrolisa selama pemrosesan di dalam pabrik (Rangkuti, 2007).
berlangsung, maka akan semakin banyak asam lemak bebas yang terbentuk (Rangkuti, 2007).
Dengan proses netralisasi minyak sebelum digunakan dalam bahan pangan, maka jumlah asam lemak bebas dalam lemak dapat dikurangi sampai kadar maksimum 0,2 persen (Ketaren, 1986).
2.3.1 Pengujian Kadar Asam Lemak Bebas Minyak Kelapa Sawit
Asam lemak bebas terbentuk karena terjadinya reaksi hidrolisis dan proses oksidasi selama pengolahan dan penyimpanan. Dalam bahan pangan asam lemak dengan kadar lebih besar dari 0,2% dari berat lemak akan mengakibatkan keracunan bagi tubuh. Karena degradasi asam lemak bebas tersebut menghasilkan rasa dan bau yang tidak disukai.Oleh sebab itu, dalam pengolahan minyak diupayakan kandungan asam lemak bebas serendah mungkin (Zulkifli, 2014).
Menurut Naibaho (1992), prinsip yang digunakan pada penentuan kadar asam lemak bebas adalah asam lemak bebas dalam minyak dapat diukur dengan cara mentitrasi minyak dengan menggunakan alkali dalam larutan alkohol.
2.4 Minyak Kelapa Sawit
jenuh rantai panjang yang memiliki titik cair (meelting point) yang tinggi yaitu 64°C. Asam palmitat yang tinggi membuat minyak sawit lebih tahan terhadap oksidasi (ketengikan) dibanding jenis minyak lain. Titik cair asam palmitat yaitu 14°C (Zulkifli, 2014).Komposisi asam lemak minyak sawit merah dapat dilihat pada Tabel 2.1
Tabel 2.1 Komposisi Asam Lemak Minyak Sawit Merah
Komposisi Asam Lemak Jumlah (%) Asam lemak jenuh
Minyak kelapa sawit terdiri atas berbagai trigliserida dengan rantai asam lemak yangpanjang dan jenisnya berbeda-beda.Dengan demikian, sifat minyak kelapa sawit ditentukan oleh perbandingan dan komposisi trigliserida tersebut.Karena kandungan asam lemak yang terbanyak ialah asam lemak tak jenuh oleat dan linoleat, maka minyak kelapa sawit masuk golongan minyak asam oleat-linoleat.Asam oleat merupakan asam lemak tidak jenuh rantai panjang dengan memiliki satu ikatan rangkap.Asam linoleat bersifat tidak jenuh, merupakan asam lemak omega-6, dan memiliki rantai 18-karbon panjang(Ketaren, 1986).
berfungi sebagai pelindung sel dari membran oksidatif, mengurangi resiko diabetes, dan meningkatkan sistem imun (Ayustaningwarno, 2012).
2.5 Netralisasi Minyak Kelapa Sawit
Netralisasi pada industri edible oil merupakan proses pemisahan asam lemak bebas yang tidak diinginkan dalam minyak dan lemak yang juga bertujuan untuk memisahkan bahan pengotor, yakni bahan penyebab warna (colour body)
dan penyebab bau (odor) yang bertitik didih lebih rendah dari minyak dan lemak (Yusuf dan Eka, 2008).
Minyak nabati mentah yang akandikonsumsi manusia telah dinetralisasi terlebih dahulu untuk menghilangkan asam lemak bebas, protein, zat perekat cair dan juga untuk mengurangi kandungan sabun dari minyak netral agar menghasilkan produk yang lebih stabil. Hasil netralisasi lebih efektif lagi dengan tahap berikutnya seperti pemutihan, hidrogenesi, winterisasi, deodorisasi, dan hasil selanjutnya adalah produk berkualitas dengan hasil yang tinggi. Netralisasi juga menghasilkan penghilangan fosfat, asam lemak bebas, dan warna.Netralisasi yang paling sering dilakukan adalah dengan penambahan alkali yang pada umumnya adalah NaOH(Tambunan, 2006).
minyak sawit sehingga mempengaruhi produk-produk olahannya.Deasidifikasi dengan menggunakan alkali merupakan metode yang paling umum dilakukan pada skala industri karena lebih murah dan efisien dalam mereduksi asam lemak bebas pada minyak mentah/kasar sampai kadar tertentu yang diinginkan. Alkali yang paling sering digunakan untuk netralisasi adalah NaOH(Haryati, 2008). 2.5.1 Netralisasi dengan Kaustik Soda
Netralisasi dengan kaustik soda banyak dilakukan dalam skala industri, karena lebih efesien dan lebih murah dibandingkan dengan cara netralisasi lainnya. Selain itu penggunaan kaustik soda, membantu dalam mengurangi zat warna dan kotoran yang berupa getah dan lendir dalam minyak (Ketaren, 1986).
Reaksi antara asam lemak bebas dengan NaOH adalah sebagai berikut :
O O
R – C + NaOH R – C + H2O
OH ONa
Asam Lemak Bebas Sabun
kualitas minyak kelapa sawit pasca netralisasi. Sehingga dilakukan penambahan NaOH dengan konsentrasi yang berbeda. Dilakukan juga penambahan basa yang berbeda yaitu :Na2CO3 untuk membandingkan pengaruh kadar asam lemak bebas sebelum netralisasi penurunan ALB dan peningkatan karoten yang didapat (Kurniati, 2015).
Sabun yang terbentuk dapat membantu pemisahan zat warna dan kotoran seperti fosfatida dan protein, dengan cara membentuk emulsi. Sabun atau emulsi yang terbentuk dapat dipisahkan dari minyak dengan cara sentrifugasi (Ketaren, 1986).
Dengan cara hidrasi dan dibantu dengan proses pemisahan sabun secara mekanis, maka netralisasi dengan menggunakan kaustik soda dapat menghilangkan fosfatida, protein, resin dan suspensi dalam minyak yang tidak dapat dihilangkan dengan proses pemisahan gum. Komponen minor (minor component) dalam minyak berupa sterol, klorofil, vitamin E dan karotenoid hanya sebagian kecil dapat dikurangi dengan proses netralisasi (Ketaren, 1986).
Menurut Ketaren (1986),netralisasi menggunakan kaustik soda akan menyabunkan sejumlah kecil trigliserida. Molekul mono dan digliserida lebih mudah bereaksi dengan persenyawaan alkali. Reaksi penyabunan mono, digliserida dan trigliserida dalam minyak terjadi sebagai berikut :
O
CH2 – O – C – R1 CH2 – OH O
CH – OH + NaOH CH – OH + R1 – C
CH2– OH CH2 – OH ONa
O
CH2 – O – C – R1 CH2 – OH O O
CH – O – C – R2 + 2NaOH CH – OH + R1 C
CH2– OH CH2– OH ONa
Digliserida gliserol O
yang sifatnya tidak stabil terhadap proses pemanasan. Jadi penambahan basa sangat mempengaruhi hasil akhir yang diinginkan(Haryati, 2008).
2.5.2 Netralisasi dengan Natrium Karbonat
Keuntungan menggunakan persenyawaan karbonat adalah karena trigliserida tidak ikut tersabunkan.Suatu kelemahan dari pemakaian senyawa ini adalah karena sabun yang terbentuk sukar dipisahkan. Hal ini disebabkan karena gas CO2yang dibebaskan dari karbonat akan menimbulkan busa dalam minyak (Ketaren, 1986).
Netralisasi menggunakan natrium karbonat biasanya disusul dengan pencucian kaustik soda encer sehingga memperbaiki mutu terutama warna minyak. Hal ini akan mengurangi jumlah absorben yang dibutuhkan pada proses pemucatan (Ketaren, 1986).
Netralisasi minyak menggunakan natrium karbonat dilakukan dibawah suhu 50°C, sehinggga seluruh asam lemak bebas yang bereaksi dengan natrium karbonat akan membentuk sabun dan asam karbonat, reaksi sebagai berikut :
O O CO2
R – C + Na2CO3 R – C + H2CO3
OH ONa H2O
Asam lemak bebas sabun asam karbonat
menurunkan tekanan udara di atas permukaan minyak dengan pompa vakum (Ketaren, 1986).
2.6 Karotenoid
Karotenoid adalah suatu pigmen alami berupa zat warna kuning sampai merah yang terbagi ke dalam dua golongan. Pertama, karotenoid pro-vitamin A yang berfungsi sebagai zat nutrisi aktif, seperti α-karoten, β-karoten, dan γ -karoten. Kedua, karotenoid non-pro-vitamin A yaitu nonnutrisi aktif, seperti
fucoxanthin, neokanthin, dan violaxanthin(Khomsan dan Anwar, 2008).
Warna kuning-jingga yang terdapat di dalam Minyak Sawit Merah (MSM) adalah berasal dari senyawa karotenoid yang jumlahnya sekitar 500 – 2000 ppm, dimana sekitar 80% dari total senyawa karotenoid tersebut adalah β-karoten. Senyawa β-karoten dapat berperan sebagai pro-vitamin A, senyawa anti kanker
dan anti oksidan yang sangat aktif. Namun pada proses pembuatan minyak goreng dari minyak sawit merah, β-karoten ini sengaja dihilangkan untuk memperoleh minyak goreng yang jernih. Senyawa β-karoten dipandang sebagai produk yang
penting dan bernilai ekonomis tinggi, karena senyawa ini ternyata memperlihatkan pengaruh yang positif terhadap kesehatan. Manfaat tersebut antara lain adalah pada pembentukan vitamin A, karena β-karoten berperan
sebagai pro-vitamin A. Disamping itu manfaat β-karoten yang lain adalah sebagai senyawa anti kanker dan senyawa anti oksidan yang sangat aktif (Sahidin., dkk, 2001).
tetapi tidak larut dalam air. Senyawa ini dapat dihilangkan dengan proses adsorpsi dengan tanah pemucat. Fraksi karoten yang paling berpengaruh dalam CPO adalah β-carotein, pigmen ini juga tidak stabil terhadap pemanasan (Tambunan, 2006).
α-karoten mempunyai kemampuan sebagai antioksidan dan bersinergi
dengan β-karoten dalam mencegah pertumbuhan tumor. Dalam penelitian,
karotenoid α-karoten dan β-karoten dapat menghambat gen N-myc. N-myc adalah gen yang berperan dalam pembentukan dan pertumbuhan sel kanker (Astawan dan Leomitro, 2008).
Dibandingkan dengan β-karoten, kandunganα-karoten di dalam bahan
pangan memang termasuk sedikit.Namun, khasiat dan manfaat α-karoten tidak
kalah dengan β-karoten.Penelitian menunjukkan bahwa α-karoten dapat
menghambat gen N-myc 10 kali lebih kuat dibandingkan β-karoten (Astawan dan Leomitro, 2008).
α-karoten juga mempunyai aktivitas vitamin A. Sebanyak 53 persen dariα
-karoten dapat diubah menjadi vitamin A. Di dalam hati terdapat α-karoten dalam keadaan nonaktif. Bila tubuh kekurangan vitamin A, α-karoten tersebut dapat segera diubah menjadi vitamin A (Astawan dan Leomitro, 2008).
Penelitian yang dilakukan oleh Harik-Khan dkk yang dimuat pada
American Journal of Epidemiology (2004) menunjukkan adanya korelasi antara
β-karoten mempunyai kemampuan sebagai antioksidan yang dapat
berperan penting dalam menstabilkan radikal berinti karbon, sehingga mengurangi resiko terjadinya kanker. Salah satu keunikan sifat antioksidan β-karoten adalah
efektif pada konsentrasi rendah oksigen, sehingga dapat melengkapi sifat antioksidan vitamin E yang efektif pada konsentrasi tinggi oksigen (Astawan dan Leomitro, 2008).
β-karoten telah terbukti mempunyai banyak manfaat bagi kesehatan, tetapi yang baik untuk dikonsumsi adalah β-karoten alami yang berasal dari bahan
pangan. Berdasarkan penelitian yang dimuat pada The New England Journal of Medicinepada tahun 1994, komsumsi β-karoten sintetik pada perokok berat justru dapat meningkatkan resiko terjadinya kanker paru-paru. Sebaliknya tidak akan terjadi pada mereka yang mendapat asupan β-karoten alami dari bahan pangan
(Astawan dan Leomitro, 2008).
Yang paling dominan dan banyak jumlahnya dalam minyak kelapa sawit adalah β-karoten.Minyak sawit yang diperoleh dari bagian mesokarp buah kelapa sawit kaya akan karotenoid melalui proses pengepresan. Konsentrasi karotenoid dalam minyak kelapa sawit berkisar 500-700 ppm terutama dalam bentuk α- dan β-karoten yang jumlahnya lebih dari 90 persen dari total karoten.Karotenoid
merupakan prekursor vitamin A yang disebut sebagai provitamin A (Haryati, 2008).
2.6.1 Sifat Kimia Karoten
alisiklik yang umumnya disusun oleh delapan unit isoprene atau 2-metil butadiena. Kedua gugus metil yang dekat pada molekul pusat terletak pada posisi C-1 dan C-6, sedangkan gugus metil lainnya terletak pada posisi C-1 dan C-5, serta di antara kedua gugus metil tersebut terdapat ikatan ganda terkonjugasi. (Susilawati dan Eka, 2000).
Ikatan ganda terkonjugasi adalah ikatan ganda yang diselingi oleh ikatan tunggal. Ikatan ganda terkonjugasi ini merupakan penyusun yang bertanggung jawab atas kecerahan dan kegelapan pigmen-pigmen karoten, makin banyak ikatan ganda makin pekat warna karotenoid tersebut, artinya semakin mengarah ke warna merah (Susilawati dan Eka, 2000).
Gambar 1. Rumus Struktur α-Karoten
Gambar 2. Rumus Struktur β-Karoten
Karoten adalah senyawa hidrokarbon yang tersusun oleh unsur-unsur C dan H, sedangkan xantofil adalah senyawa turunan dari karoten yang mengandung oksigen di dalam struktur molekulnya. Sehingga unsur penyusun xantofil adalah C, H, dan O. Contoh senyawa yang termasuk karoten misalnya α-, β-, dan γ
-karoten, sedangkan yang termasuk xantofil misalnya kriptoksantin, kapsantin dan turolarodin. Adanya ikatan ganda di dalam struktur molekul karotenoid mengakibatkan senyawa ini mudah mengalami oksidasi.Oksidasi terjadi secara acak pada rantai karbon yang mengandung ikatan ganda (Susilawati dan Eka, 2000).
2.6.2 Analisa Karoten pada Minyak Kelapa Sawit
Analisa karoten pada minyak kelapa sawit menggunakan spektrofotometer UV-Vis. Prinsip kerja spektrofotometer UV-Vis adalah interaksi yang terjadi antara energi yang berupa sinar monokromatis dari sumber sinar dengan materi yang berupa molekul.Besar energi yang diserap tertentu dan menyebabkan elektron tereksitasi yang memiliki energi lebih tinggi. Serapan tidak terjadi seketika pada daerah ultraviolet–visible untuk semua struktur elektronik, tetapi hanya pada sistem terkonjugasi, stuktur elektronik dengan adanya ikatan π dan
