PENDAHULUAN
1.1. Latar Belakang
Vitamin E umumnya dikenal sebagai tokoperol dan tokotrienol, merupakan antioksidan alami larut dalam lemak yang dapat mencegah terjadinya oksidasi asam lemak tidak jenuh pada produk makanan (Nasaretman et al.,2004). Tokoperol dan tokotrienol terkandung sebanyak 600-1000 ppm di Crude Palm Oil (CPO). Salah satu tahap proses pengolahan minyak sawit adalah proses destilasi uap pada tahap deodorasi dalam pemurnian minyak sawit. Pada proses ini diperoleh hasil samping yaitu Palm Fatty Acid Distillate (PFAD) yang di dalamnya terdapat vitamin E. Keunggulan PFAD sebagai sumber Vitamin E adalah sebagian besar vitamin E dalam bentuk tokotrienol (70%) dan sisanya adalah tokoperol (30%) (Musalmah et al., 2005).
Vitamin E memainkan peranan penting untuk mencegah terjadinya reaksi radikal bebas yang menyebabkan penyakit seperti jantung koroner dan kanker (Rimm et al., 1993), namun demikian antioksidan alami sukar larut dalam air dan secara biologi tidak stabil, karena sensitif terhadap faktor lingkungan ataupun pada saat pengolahan seperti cahaya, oksigen dan suhu (Evans et al., 2002). Untuk mengurangi kelemahan tersebut maka vitamin E sebaiknya diinkorporasi atau enkapsulasi kedalam suatu matriks sehingga vitamin E terserap dalam matrik dan terlindungi dari pengaruh lingkungan seperti panas, kelembaban, udara dan cahaya (Goud et al., 2005).
Secara luas matrik yang banyak digunakan adalah polisakarida seperti pati dan turunannya, ekstrak tumbuhan (gum arab, galaktomanan, pektin), ekstrak tumbuhan laut seperti alginat serta polisakarida dari hewan dan mikrobial seperti kitosan dan xantan (Wandrey et al., 2010).
digunakan pada teknologi pangan dan industri farmasi. Sifat ini disebabkan karena galaktomanan mengandung gugus molekul galaktosa yang bersifat hidrofilik dan polimer manan yang bersifat hidrofobik (Suryani et al., 2002).
Kelebihan utama dari galaktomanan ini dibandingkan polisakarida lainnya adalah kemampuannya untuk membentuk larutan yang sangat kental dalam konsentrasi yang rendah, hanya sedikit dipengaruhi oleh pH, kekuatan ionik dan pemanasan serta viskositas galaktomanan sangat konstan. Galaktomanan telah banyak digunakan sebagai pengental, stabilizer emulsi dan zat aditif pada berbagai industri makanan dan obat-obatan (Mikkonen et al., 2009). Galaktomanan juga diketahui memiliki sifat antioksidan (Sun et al., 2010). Galaktomanan mempunyai struktur dasar yang terdiri dari rantai utama β-(1-4)-D-manopiranosa yang disubstitusiolehsatu unit α-D-galaktopiranosa pada O-6, meskipun ada beberapa deviasi dari struktur dasar ini. Perbandingan manosa dan galaktosa berbeda antara galaktomanan yang satu dengan lainnya dan variasi distribusi galaktosa pada rantai utama menyebabkan variasi kelarutan, sifat alir dan sifat-sifat yang lainnya (Srivastava and Kappoor, 2005; Vieira et al., 2007).
Salah satu sumber galaktomanan yang melimpah di Indonesia adalah kolang-kaling. Galaktomanan kolang-kaling memiliki perbandingan galaktosa : manosa = 1 : 1,331. Demikian juga galaktomanan kolang-kaling (GKK) telah diteliti sebagai bahan pembuatan edible film yang bersifat antimikroba dan antioksidan (Tarigan, 2012). Tarigan (2014) juga telah meniliti tentang kestabilan vitamin E dari PFAD yang diinkoporasi dengan galaktomanan kolang-kaling.
tertentu tanpa mengganggu sifat organoleptik produk pangan dimana gum acasia ditambahkan (Mosilhey, 2003). Penggunaan gum acasia pada konsentrasi tinggi akan membentuk emulsi yang memiliki viskositas tinggi. Campuran ini kemudian dijadikan serbuk dengan teknik spray drying agar diperoleh produk yang stabil. Metode spray drying dipilih karena teknik ini ekonomis dan mudah digunakan (Carolina et al., 2007).
Hasil penelitian terdahulu (Khrisnan et al., 2005) menunjukkan bahwa kombinasi bahan penyalut gum acasia lebih efektif melindungi bahan aktif dibandingkan dengan bahan penyalut lainnya. Akan tetapi penggunaan gum acasia dinilai mahal dan persediaan terbatas. Oleh karena itu diperlukan adanya bahan encapsulasi pengganti gum acasia atau bahan pendamping gum acasia yang dapat digunakan sebagai campuran bahan encapsulasi yang lebih efektif dengan kemampuan emulsifikasi yang lebih baik daripada penggunaan gum acasia murni. Soares et al., (2015), menyatakan dalam penelitiannya bahawa campuran hidrogel yang baik dan
stabil secara fisik akan lebih memungkinkan digunakan pada industri kosmetik dan
obat-obatan.
Dalam hal ini untuk mendapatkan campuran bahan enkapsulasi yang lebih
efektif dengan kemampuan emulsifikasi yang lebih baik sangat sesuai apabila
digunakan galaktomanan kolang-kaling. Dimana gum acasia sebagai bahan penyalut
sedangkan galaktomana kolang-kaling sebagai bahan pengental yang mungkin
terbentuknya emulsifikasi antara gum acasia dan galaktomanan kolang-kaling. Namun
dalam hal ini perlu diperhatikan perbandingan antara gum acasia dan galaktomanan
kolang-kaling. Dimana struktur gum acasia bersifat lebih polar (mengandung gugus
karboksilat) dibandingkan dengan galaktomanan kolang-kaling yang mengandung
gugus hidroksi pada atom C primer (Cerqueira et al., 1977). Hal ini menarik untuk
dikaji lebih lanjut untuk penelitian sehingga diperoleh suatu formulasi untuk
mikroenkapsulan yang dapat menghasilkan produk vitamin E yang stabil dan efisiensi
Bubuk kering hasil spray drying yang mengandung sejumlah besar mikroorganisme hidup merupakan bentuk yang sesuai untuk tujuan penyimpanan dan aplikasi dalam pengembangan pangan fungsional. Salah satu faktor yang harus diperhatikan dari karakteristik bubuk kering hasil spray drying adalah kadar air, karena jika kadar air suatu produk pangan terlalu tinggi akan menyebabkan produk mudah ditumbuhi kapang dan khamir (Krasaekoopt et al., 2003).
Berdasarkan uraian di atas peneliti tertarik untuk meneliti proses mikroenkapsulasi vitamin E PFAD dengan campuran galaktomanan kolang-kaling (GKK) dan gum acasia (GA) menggunakan metode spray drying. Bahan pengenkapsulasi yang digunakan campuran GA dengan GKK dan GA tanpa GKK. Mikroenkapsulan vit. E yang diperoleh dilakukan uji morfologi permukaan, efisiensi enkapsulasi, stabilitas oksidasi, oil content, kadar H2O dan total tocotrienol.
1.2. Perumusan Masalah
1. Bagaimanakah proses mikroenkapsulasi vitamin E PFAD dengan campuran GKK dan GA menggunakan metode spray drying?
2. Bagaimanakah pengaruh GKK pada sifat karakteristik mikroenkapsulan vit. E PFAD yang diperoleh dibandingkan dengan menggunakan GA tanpa GKK?
1.3. Pembatasan Masalah
1. Mikroenkapsulasi vitamin E PFAD, sesuai dengan ISO 9001 (2008) dan ISO 22000 (2005).
2. Galaktomanan kolang-kaling (GKK) yang digunakan dalam penambahan preparasi awal dalam bentuk film adalah 0,2 ; 0,4 ; 0,6 ; 0,8% formula.
3. Mikroenkapsulasi vitamin E dengan campuran GA dan GKK menggunakan formula preparasi awal yang paling baik.
1.4. Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan proses mikroenkapsulasi vitamin E PFAD dengan campuran GKK dan GA menggunakan metode spray drying.
2. Untuk menetukan pengaruh GKK terhadap karakteristik mikroenkapsulan vit. E dengan parameter morfologi permukaan, efisiensi enkapsulasi, stabilitas oksidasi, oil content, kadar H2O dan total tocotrienol.
1.5. Manfaat Penelitian
Penelitian ini diharapkan dapat memberikan informasi mengenai proses ekstraksi galaktomanan dari kolang-kaling serta manfaatnya sebagai bahan pada pembuatan mikroenkapsulasi vitamin E apabila dikombinasi dengan GA sehingga dapat dikonsumsi oleh masyarakat secara luas. Demikian juga informasi tentang sifat-sifat mikroenkpasulan vit. E, antara lain : morfologi permukaan, efisiensi enkapsulasi, stabilitas oksidasi, oil content, kadar H2O dan total tocotrienol.
1.6. Lokasi Penelitian
Telah dilakukan penelitian mikroenkapsulasi vit. E PFAD dengan GKK dan GA menggunakan metode spray drying dilakukan di Laboratorium Special Fat Division (SFD) Industri CPO di Medan, untuk analisa efisiensi enkapsulasi, oil content, kadar H2O, total tocotrienol dilakukan di Laboratorium Quality Control SFD Industri CPO di
Medan. Uji morfologi dengan Scanning Electron Microscopy (SEM) di Pusat Laboratorium Geologi ITB. Penelitian dilakukan selama 6 bulan, mulai dari Juni – Desember 2015.
1.7. Metodologi Penelitian
suling dengan perbandingan kolang-kaling banding air suling 1:10, lalu disentrifugasi pada kecepatan 6500 rpm selama 60 menit, kemudian ditambahkan etanol dengan perbandingan etanol banding larutan galaktomanan 2:1, disaring lalu ditambahkan etanol p.a. dekeringkan pada desikator.
Untuk mendapatkan perbandingan campuran antara GKK dan GA maka terlebih dahulu dilakukan pembuatan film campuran dengan perbandingan vitamin E PFAD 1,3 gram, GA 7,0 gram dan variasi galaktomanan 0,1 gram ; 0,2 gram ; 0,3 gram ; 0,4 gram. Percampuran yang lebih kompatibel digunakan sebagai campuran untuk proses spray drying.
Kemudian vitamin E PFAD, air, GA dan GKK yang diperoleh dicampur dengan perbandingan 26% : 60% : 13,6% : 0,4%. Hasil pencampuran perbandingan tersebut dilakukan proses spray drying dengan suhu pencampuran awal ~700C selama 15 menit. Selanjutnya dilakukan filtering dengan filter bag 1000 micron dan spray dryer dengan udara panas 170 – 2000C untuk menghasilkan produk mikroenkapsulan vit. E. Hal yang sama dilakukan tanpa penambahan GKK dengan perbandingan vitamin E PFAD, air dan gum acasia adalah 26% : 60% : 14%.
Masing-masing mikroenkapsulan vit. E di analisis : efisiensi enkapsulasi, oil content, stabiltias oksidasi, kadar air (H2O) dengan Moisture Analyzer AND MX-50.
