BAB 2
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak merupakan salah satu kelompok yang termasuk golongan lipida. Satu sifat yang khas dan mencirikan golongan lipida (termasuk minyak dan lemak) adalah daya larutnya dalam pelarut organik (misalnya eter, benzene, kloroform) atau sebaliknya ketidak-larutannya dalam pelarut air. Dari dua kutub (pole) kelarutan yang berlawanan ini timbul pengertian polaritas (polarity) yang menunjukkan tingkat kelarutan bahan dalam air di satu sisi dan pelarut organik di satu sisi lain yang berlawanan. Hal yang cenderung lebih larut dalam air disebut memiliki sifat yang polar dan sebaliknya yang cenderung lebih larut dalam pelarut organik disebut non-polar. Di antara kedua kutub yang ekstrim ini sering disebut dalam kadar yang relatif saja misalnya lebih non-polar atau kurang polar dan sebagainya (Sudarmadji dkk, 1989).
Lemak dan minyak atau secara kimiawi adalah trigliserida merupakan bagian terbesar dari kelompok lipida. Trigliserida ini merupakan senyawa hasil kondensasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak. Di alam, bentuk gliserida yang lain yaitu digliserida dan monogliserida hanya terdapat sangat sedikit pada tanaman. Dalam dunia perdagangan, lebih banyak dikenal digliserida dan monogliserida yang dibuat dengan sengaja dari hidrolisa tidak lengkap trigliserida dan banyak dipakai dalam teknologi makanan misalnya sebagai bahan pengemulsi, penstabil dan lain-lain keperluan.
yang lain dari gurihnya protein. Juga minyak memberi aroma yang spesifik. Secara umum lemak diartikan sebagai trigliserida yang dalam kondisi suhu ruang berada dalam keadaan padat. Sedangkan minyak adalah trigliserida yang dalam suhu ruang berbentuk cair.
Dalam proses pembentukannya, trigliserida merupakan hasil proses kondensasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam – asam lemak (umumnya ketiga asam lemak berbeda-beda) yang membentuk satu molekul trigliserida dan tiga molekul air ( Djatmiko,1973 dan Luciana dkk,2005). .
Reaksi pembentukan trigliserida dari gliserol dan asam lemak dapat dilihat pada gambar dibawah ini (Ketaren 1986).
O ║ H2C - OH H2C – O – C – R1
O O ║ ║
HC – OH + 3RC- O - H → HC – O – C – R2 + 3H2O O
║ H2C – OH H2C – O – C – R3
Gliserol Asam lemak Trigliserida Air
Gambar 2.1. Reaksi pembentukan trigliserida dari gliserol dan asam lemak.
Berdasarkan ikatan kimianya, lemak dalam minyak goreng dibagi dua yaitu lemak jenuh dan lemak tidak jenuh. Pembagian jenuh dan tidak jenuh ini mempunyai arti penting karena akan berpengaruh terhadap efek peningkatan kolesterol darah ( Djatmiko,1973 dan Luciana dkk,2005).
Asam lemak adalah asam organik yang terdapat sebagai ester trigliserida atau lemak, baik yang berasal dari hewan atau tumbuhan. Pembagian asam lemak menurut ikatan rangkapnya dapat dibagi menjadi dua bagian, yaitu :
1. Asam lemak jenuh
butirat dan kaproat mempunyai titik cair yang rendah berupa zat cair pada suhu kamar.
Contoh asam lemak jenuh : 1. Asam butirat C3H7COOH 2. Asam kaproat C5H11COOH 3. Asam palmitat C5H31COOH 4. Asam stearat C17H35COOH
2. Asam lemak tidak jenuh
Adalah asam lemak yang rantai karbonnya memiliki ikatan rangkap, memiliki titik lebur lebih rendah dari pada asam lemak jenuh, berbentuk cair pada suhu kamar.
Contoh asam lemak tidak jenuh : 1. Asam oleat C17H33COOH 2. Asam linoleat C17H31COOH 3. Asam linolenat C17H29COOH
( Poedjiadi,2006)
Sebagian besar asam –asam lemak tidak jenuh yang terikat oleh gliserol mudah sekali rusak bila disimpan, kerusakan karena pemanasan dapat berupa uap. Adanya asam lemak bebas meskipun jumlahnya kecil dapat mengakibatkan rasa minyak goreng tidak lezat, hal ini berlaku juga untuk asam lemak yang tidak mudah menguap yaitu dengan jumlah atom C lebih besar dari 14. Asam asam lemak bebas yang mudah menguap adalah asam butirat, dengan jumlah atom C=14, kaporat jumlah atom C = 6, asam kaprilat jumlah atom C = 8 dan asam kaprat jumlah atom C = 10. Akibat adanya asam lemak bebas ini adalah bau tengik serta rasa tidak enak dalam makanan berlemak.
Atas dasar panjang rantai karbon atom C nya ada 3 kelompok yaitu:
1. Minyak dengan asam lemak rantai C pendek terdiri dari 2 – 6 atom karbon. 2. Minyak dengan asam lemak rantai C sedang terdiri dari 8 - 16 atom karbon. 3. Minyak dengan asam lemak rantai C panjang terdiri dari 18 atau lebih atom
karbon.
Sedangkan berdasarkan ada tidaknya ikatan rangkap pada molekul asam lemaknya, minyak dan lemak digolongkan menjadi 3 yaitu : golongan minyak dengan asam lemak jenuh (saturated fatty acids); asam lemak tak jenuh tunggal (mono unsaturated fatty acids/MUFA), dan asam lemak tak jenuh majemuk (
poly-unsatured fatty acids/PUFA)(Winarno,1992).
Minyak dengan asam lemak jenuh ( saturated fatty acids merupakan asam lemak yang mengandung ikatan tunggal pada rantai hidrokarbonnya. Minyak ini bersifat stabil dan tidak mudah bereaksi atau berubah menjadi asam lemak jenis lain (Ketaren, 1986).
Lemak dan minyak merupakan senyawa organik yang penting bagi kehidupan makhluk hidup. Adapun fungsi lemak dan minyak ini antara lain : 1. Memberikan rasa gurih dan aroma yang spesifik (bau yang khas).
2. Sumber energi yang efektif dibandingkan dengan protein dan karbohidrat, karena lemak dan minyak jika dioksidasi secara sempurna akan menghasilkan 9 kalori/liter lemak atau minyak. Sedangkan protein dan karbohidrat hanya menghasilkan 4 kalori tiap 1 gram protein atau karbohidrat.
3. Karena titik didih minyak yang tinggi, maka minyak biasanya digunakan untuk menggoreng makanan dimana bahan yang digoreng akan kehilangan sebagian besar air yang dikandungnya atau menjadi kering.
4. Memberikan konsistensi empuk, halus dan berlapis-lapis dalam pembuatan roti.
5. Memberikan tekstur yang lembut dan lunak dalam pembuatan es krim. 6. Minyak nabati adalah bahan utama pembuatan margarine.
8. Mencegah timbulnya penyumbatan pembuluh darah yaitu pada asam lemak esensial.
Tabel 2.1. Komposisi Asam Lemak dalam Minyak Goreng Asam Lemak Shortening Minyak
jagung
Minyak biji kapas
Lemak sapi
Miristat 2,1 - 1,1 3,2
Palmitat 25,3 11,8 24,1 25,9
Palmitoleat 2,6 - 0,9 2,8
Stearat 18,7 1,9 13,8 21,3
Oleat 44,7 24,1 22,7 38,8
Linoleat 6,5 56,3 34,3 2,0
(Ketaren,1986).
2.1.1. Dasar-Dasar Analisis Minyak dan Lemak
Senyawa lemak dan minyak merupakan senyawa alami penting yang dapat dipelajari secara lebih mendalam relatif lebih mudah daripada senyawa-senyawa makronutrien yang lain. Kemudahan analisa tersebut dimungkinkan antara lain karena :
1. Molekul lemak dan minyak relatif lebih kecil dan kurang kompleks bila dibandingkan dengan molekul karbohidrat atau protein.
2. Molekul-molekul lemak dan minyak dapat disintesakan di laboratorium menurut kebutuhan, sedang molekul protein dan karbohidrat yang kompleks.
Analisa lemak dan minyak yang umum dilakukan pada bahan makanan dapat digolongkan dalam tiga kelompok tujuanini :
1. Penentuan kuantitatif atau penentuan kadar lemak atau minyak yang terdapat dalam bahan makanan atau bahan pertanian.
minyak ini sangat berhubungan erat dengan kekuatan daya simpannya, sifat gorengnya, baunya maupun rasanya. Tolak ukur kualitas ini termasuk angka asam lemak bebas (Free Fatty Acids atau FFA), bilangan peroksida, tingkat ketengikan dan kadar air.
3. Penentuan sifat fisis maupun kimiawi yang khas atau mencirikan sifat minyak tertentu. Data mengenai sifat minyak ini misalnya angka iodine yang menunjukkan tingkat ketidakjenuhan asam-asam lemak penyusunnya, titik cair (melting point), titik asap (smoke point), angka Reichert-Meissl yaitu angka yang menunjukkan jumlah asam-asam lemak yang dapat larut dalam air dan mudah menguap (panjang rantai C4 – C6), angka Polenske yaitu angka yang menunjukkan kadar asam-asam lemak yang mudah menguap tetapi tidak larut dalam air (C8 – C14) dan angka Kirschner yang khusus menunjukkan jumlah asam butirat.
Sedangkan angka penyabunan (Saponification Value) menunjukkan secara relatif besar kecilnya molekul asam-asam lemak yang terkandung dalam gliserida. Tolak ukur lain misalnya angka Indeks Refraksi, titik cair, angka kekentalan, titik
percik (Flash Point), komposisi asam lemak dan sebagainya ( Sudarmadji dkk, 1995).
merek. Bagian minyak karena banyak mengandung oleat disebut minyak olein sedangkan lemak yang padat karena banyak mengandung stearat disebut stearin.
2.1.2. Sifat Kimia Minyak dan Lemak
Pada umumnya asam lemak jenuh dari minyak (mempunyai rantai lurus monokarboksilat dengan jumlah atom karbon yang genap). Reaksi yang penting pada minyak atau lemak adalah reaksi hidrolisa,oksidasi dan hidrogenasi.
1. Hidrolisa
Dalam reaksi hidrolisa, minyak atau lemak akan diubah menjadi asam – asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisa yang dapat mengakibatkan kerusakan minyak atau lemak terjadi karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak atau lemak tersebut. Reaksi ini akan mengakibatkan ketengikan hidrolisa yang menghasilkan flavor dan bau tengik pada minyak tersebut. 2. Oksidasi
Proses oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan mengakibatkan bau tengik pada minyak atau lemak. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida. Tingkat selanjutnya ialah terurainya asam – asam lemak disertai dengan konversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam-asam lemak bebas.
3. Hidrogenasi
Proses hidrogenasi sebagai suatu proses industri bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. Reaksi hidrogenasi ini dilakukan dengan menggunakan hydrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Reaksi pada proses hidrogenasi terjadi pada permukaan katalis yang mengakibatkan reaksi antara molekul-molekul minyak dengan gas hidrogen. Radikal asam lemak dapat terus bereaksi dengan hydrogen, membentuk asam lemak yang jenuh.
2.1.3. Warna dari Hasil Degradasi Zat Warna Alamiah
1. Warna gelap
Disebabkan oleh proses oksidasi terhadap tokoferol ( vitamin E ). Jika minyak bersumber dari tanaman hijau, maka zat klorofil yang berwarna hijau turut terekstrak bersama minyak, dan klorofil tersebut sulit dipisahkan dari minyak. Warna gelap ini dapat terjadi selama proses pengolahan dan penyimpanan yang disebabkan oleh beberapa faktor diantaranya yaitu :
1. Suhu pemanasan yang terlalu tinggi pada waktu pengepresan dengan cara hidraulik atau expeller sehingga sebagian minyak teroksidasi. Disamping minyak yang terdapat dalam suatu bahan, dalam keadaan panas akan mengekstrasi zat warna yang terdapat dalam bahan tersebut.
2. Pengepresan bahan yang mengandung minyak dengan tekanan dan suhu yang lebih tinggi akan menghasilkan minyak dengan warna yang lebih gelap.
3. Logam seperti Fe, Cu, Mn akan menimbulkan minyak dengan warna yang tidak diingini dalam minyak.
2. Warna coklat
Pigmen coklat biasanya hanya terdapat dalam minyak atau lemak yang berasal dari bahan yang telah busuk atau memar.
3. Warna kuning
Hubungan yang erat antara proses absorpsi dan timbulnya warna kuning dalam minyak terutama terjadi dalam minyak atau lemak tidak jenuh. Warna ini timbul selama penyimpanan dan intensitas warna bervariasi dari kuning sampai ungu -merahan, diantaranya adalah sebagai berikut :
1. Lemak hewan, timbulnya warna kuning dalam lemak dapat terjadi pada suhu rendah, dalam waktu penyimpanan yang terlalu lama. Lemak hewan misalnya, lemak celeng yang diekstrasi dari daging tidak akan menjadi kuning pada proses oksidasi, kecuali jika disimpan dalam jangka panjang. 2. Ikan, warna kuning dapat terjadi pada ikan asin dan ikan kering dikenal
dengan istilah rusting dapat terjadi pada suhu kamar terutama pada ikan yang mengandung minyak tidak jenuh dalam jumlah besar.
atas media yang mengandung lemak. Penicillium spp dapat tumbuh dan menghasilkan warna kuning cerah pada jaringan adipose daging sapi yang disimpan pada suhu 0oC, dan warna kuning pada lemak babi akibat pertumbuhan bakteri.
2.2. Minyak Goreng
Minyak goreng merupakan salah satu dari sembilan bahan pokok yang dikonsumsi oleh seluruh lapisan masyarakat. Konsumsi minyak goreng biasanya digunakan sebagai media menggoreng bahan pangan, penambah cita rasa, ataupun
shortening yang membentuk tekstur pada pembuatan roti (Ketaren,1986).
Minyak goreng yang baik mempunyai sifat tahan panas, stabil pada cahaya matahari, tidak merusak flavor hasil gorengan, sedikit gum, menghasilkan produk dengan tekstur dan rasa yang bagus, asapnya sedikit setelah digunakan berulang – ulang, serta menghasilkan warna keemasan pada produk (Wijana,2005).
Proses PenyulinganMinyak Kelapa Sawit
Degumming ( Penghilangan Getah ) Bleaching ( Pemucatan )
Refining ( Pemurnian )
Deodorization ( Penghilangan Bau )
Winterization ( Pendinginan )
2.2.1. Kandungan Minyak Goreng
Dibalik warnanya yang bening kekuningan, minyak goreng merupakan campuran dari berbagai senyawa. Komposisi terbanyak dari minyak goreng yang mencapai hampir 100% adalah lemak (Luciana dkk, 2005).
Sebagian besar lemak dalam makanan (termasuk minyak goreng) berbentuk trigliserida. Jika terurai, trigliserida akan berubah menjadi satu molekul gliserol dan tiga molekul asam lemak bebas. Semakin banyak trigliserida yang
terurai semakin banyak asam lemak bebas yang dihasilkan (Morton dan Varela, 1988). Oleh proses oksidasi lebih lanjut, asam lemak bebas
ini akan menyebabkan lemak atau minyak menjadi bau tengik (Ketaren,1986). Biasanya untuk menghilangkan atau memperlambat oksidasi yang menyebabkan
bau tengik itu, minyak goreng ditambah dengan vitamin A,C,D atau E ( Luciana dkk, 2005).
Di samping lemak, minyak goreng juga mengandung senyawa – senyawa lain seperti beta karoten vitamin E, lesitin, sterol, asam lemak bebas, bahkan juga
CPO
RBDPO
RBDP Olein RBDP Stearin
Minyak Goreng
Margarin Shortening
karbohidrat dan protein. Namun semua senyawa itu hanya terdapat dalam jumlah yang sangat kecil ( Lusiana,2005;Morton dan Varela,1988).
Tabel 2.2. Syarat Mutu Minyak Goreng
No Kriteria uji Satuan Persyaratan
1 Keadaan
1.1 Bau - Normal
1.2 Warna - Normal
2 Kadar air dan bahan menguap % (b/b) Maks. 0,15
3 Bilangan asam mg KOH/g Maks. 0,6
4 Bilangan peroksida mek O2/kg Maks. 10
5 Minyak pelican - negatif
6 Asam Linolenat(C18:3) dalam komposisi asam lemak minyak
% Maks. 2
7 Cemaran logam
7.1 Kadmium (Cd) mg/kg maks. 0,2
7.2 Timbal (Pb) mg/kg maks. 0,1
7.3 Timah (Sn) mg/kg maks. 40,0/250,0*
7.4 Merkuri (Hg) mg/kg maks. 0,05
8 Cemaran arsen (As) mg/kg Maks. 0.1
CATATAN : - Pengambilan cotoh dalam bentuk kemasan di pabrik -* dalam kemasan kaleng
(Sumber : SNI 3741 :2013 Standar Mutu Minyak Goreng).
2.2.2. Sistem Menggoreng Bahan Pangan
Pada umumnya, system menggoreng bahan pangan ada 2 macam, yaitu sistem: 1) gangsa (pan frying) dan 2) menggoreng biasa (deep frying).
1. Proses gangsa (pan frying) dapat menggunakan lemak atau minyak dengan titik asap yang lebih rendah, karena suhu pemanasan pada sistem deep frying.
Ciri khas dari proses “gangsa” ialah karena bahan pangan yang digoreng tidak
pada sistem ini adalah minyak kelapa mentega, margarine, minyak olive dan lemak ayam.
2. Menggoreng biasa (deepfrying) pada proses penggorengan dengan system deep frying, bahan pangan yang digoreng terendam dalam minyak dan suhu minyak dapat mencapai 200 –205oC. Lemak yang digunakan tidak terbentuk emulsi dan mempunyai titik asap (smoking point) di atas suhu penggorengan, sehingga asap tidak terbentuk selama proses penggorengan. Jika pada proses penggorengan terbentuk asap (smoke) maka ini berarti bahwa lemak tersebut mengalami dekomposisi sehingga mengakibatkan bau dan rasa yang tidak enak (Ketaren,1986).
2.3. Minyak Goreng Bekas
Selama penggorengan, minyak goreng akan mengalami pemanasan pada suhu tinggi ± 170 – 180oC dalam waktu yang cukup lama. Hal ini akan menyebabkan terjadinya proses oksidasi, hidrolisis dan polimerisasi yang menghasilkan senyawa
– senyawa hasil degradasi minyak seperti keton, aldehid daan polimer yang merugikan kesehatan manusia. Proses proses tersebut menyebabkan minyak mengalami kerusakan. Kerusakan utama adalah timbulnya bau dan rasa tengik, sedangkan kerusakan lain meliputi peningkatan kadar asam lemak bebas (FFA), perubahan indeks refraksi, angka peroksida, angka karbonil, timbulnya kekentalan minyak, terbentuknya busa dan adanya kotoran dari bumbu yang digunakan dan dari bahan yang digoreng. Semakin sering digunakan tingkat kerusakan minyak akan semakin tinggi. Penggunaan minyak berkali-kali akan mengakibatkan minyak menjadi cepat berasap atau berbusa dan meningkatkan warna coklat serta flavor yang tidak disukai pada bahan makanan yang digoreng ( Wijana, 2005).
2.3.1.Komponen-komponen yang menyebabkan bau dan warna
hidrokarbon lainnya adalah : pritana dan zarnena. Telah diketemukan adanya terpenoid hidrokarbon yang mempunyai odor yang kuat dan flavor yang sangat memusingkan kepala yang dikenal sebagai metal nonil keton.
Jumlah dan macamnya zat-zat warna yang larut dalam minyak biji-bijian tergantung pada beberapa faktor antara lain : cara ekstrasi, tua/mudanya biji, kualitas, kerusakan yang disebabkan oleh air, cara penyimpanan, temperatur pada waktu biji diekstraksi. Pada waktu proses menggunakan temperatur yang tinggi, maka ada warna yang tak dapat dihilangkan setalah minyak dikenakan pembersihan dengan alkali. Kemungkinan yang lain adalah disebabkan oleh oksidasi. Zat-zat warna yang dapat dihilangkan pada waktu dikenakan pembersihan dengan alkali adalah : zat fenolat, gossypol dan bila bersama-sama akan menyebabkan warna gelap ( Sastrohamidjojo, 2009 ).
2.3.2. Kerusakan Minyak Goreng
Kerusakan minyak selama proses menggoreng akan mempengaruhi mutu dan nilai gizi dari bahan pangan yang digoreng. Minyak yang rusak akibat proses oksidasi dan polimerisasi akan menghasilkan bahan dengan rupa yang kurang menarik dan citra rasa yang tidak enak. Serta kerusakan sebagian vitamin dan asam lemak esensial yang terdapat dalam minyak. Kerusakan minyak karena pemanasan pada suhu tinggi, disebabkan oleh proses oksidasi dan polimerisasi.
a. Oksidasi
Oksidasi minyak akan menghasilkan senyawa aldehida, keton, hidrokarbon, alkohol, lakton, serta senyawa aromatis yang mempunyai bau tengik dan rasa getir.
Kerusakan minyak karena proses oksidasi, terdiri dari 6 tahap, sebagai berikut : 1. Pada permulaan terbentuk Volatile Decomposition Product (VDP) yang
dihasilkan dari pemecahan rantai karbon asam lemak.
2. Proses oksidasi disusul dengan proses hidrolisa trigliserida karena adanya air. Hal ini terbukti dari kenaikan jumlah asam lemak bebas dalam minyak.
5. Oksidasi asam lemak yang terikat pada posisi α dalam trigliserida. 6. Otooksidasi keton dan aldehida menjadi asam karboksilat.
b. Polimerisasi
Pembentukan senyawa polimer selama proses menggoreng terjadi karena reaksi polimerisasi adisi dari asam lemak tidak jenuh. Hal ini terbukti dengan terbentuknya bahan menyerupai gum (gummy material) yang mengendap di dasar ketel atau wadah penggoreng. Proses polimerisasi ini mudah terjadi pada minyak setengah mengering atau minyak mengering, karena minyak tersebut mengandung asam – asam lemak tidak jenuh dalam jumlah besar. Kerusakan lemak atau minyak akibat pemanasan pada suhu tinggi ( 200 – 250oC ) akan mengakibatkan keracunan dalam tubuh. Bahan makanan yang mengandung lemak dengan bilangan peroksida tinggi akan mempercepat ketengikan, dan lemak dengan bilangan peroksida lebih besar dari 100, dapat meracuni tubuh (Ketaren, 1986).
Proses kerusakan minyak dapat dipengaruhi oleh beberapa faktor yang meliputi lamanya minyak kontak dengan panas,banyak oksigen yang akan mempercepat oksidasi, banyaknya asam lemak tidak jenuh yang akan mempercepat oksidasi, adanya katalis oksidasi seperti cahaya serta ion tembaga dan besi serta antioksidan yang menahan oksidasi minyak (Ketaren, 1986).
Hidrolisis termasuk dalam kerusakan minyak, hal ini disebabkan karena adanya air, yang dapat mengalami hidrolisis adalah ester, yang pecah menjadi gliserol dan asam lemak (Winarno,1992).
2.3.3. Bahaya Minyak Goreng Bekas
Berdasarkan penelitian juga disebutkan kemungkinan adanya senyawa
carcinogenic dalam minyak yang dipanaskan, dibuktikan dari bahan pangan berlemak teroksidasi yang dapat mengakibatkan pertumbuhan kanker hati. Selain
Acrolein yang bersifat racun dan menimbulkan rasa gatal pada tenggorokan ( Luciana,2005 dan Ratu,2008).
Akrolein terbentuk dari hidrasi gliserol yang membentuk aldehida tidak jenuh atau akrolein (Ketaren, 1986). Akibat dari penggunaan minyak goreng yang berulang kali dapat dijelaskan melalui penelitian yang dilakukan oleh Rukmini,(2007) yang melaporkan bahwa terjadi kerusakan pada sel hepar (liver), jantung, pembuluh darah maupun ginjal akibat konsumsi minyak goreng bekas penggorengan berulang kali. Hal tersebut dikarenakan pada saat pemanasan akan terjadi proses degradasi, oksidasi dan dehidrasi dari minyak goreng. Proses tersebut dapat membentuk radikal bebas dan senyawa toksik yang bersifat racun (Rukmini, 2007). Tingginya kandungan asam lemak tak jenuh menyebabkan minyak mudah rusak oleh proses penggorengan (deep frying) karena selama proses menggoreng minyak akan dipanaskan secara terus menerus pada suhu tinggi serta terjadinya kontak dengan oksigen dari udara luar sehingga memudahkan terjadinya reaksi oksidasi pada minyak (Ketaren, 1986).
mempercepat terjadinya oksidasi sedangkan antioksidan akan menghambatnya (Ketaren, 1986).
2.4.Pengaruh Asam Lemak Bebas Terhadap Kesehatan
Beberapa penyakit yang ditimbulkan oleh tingginya asam lemak bebas diantaranya sebagai berikut :
2.4.1. Penyakit jantung koroner
Penyakit jantung koroner ( Coronory Heart Disease ) bias menjadi silent killer
nomor satu bukan hanya di negara maju tetapi juga di kelompok masyarakat tertentu di negara yang sedang berkembang. Terdapat sejumlah faktor resiko yang diindentifikasi menyebabkan penyakit jantung koroner, seperti meningkatnya kadar lipida utamanya kolesterol darah, hypertensi, perokok berat dan aktifitas fisik, faktor usia ( Kusnandar, 2010 ).
Terjadinya penyakit jantung koroner bisa dibagi dalam tiga tahapan yaitu : inisiasi, progesi, dan terminasi. Tahap inisiasi ditandai dengan terjadinya luka ( injury ) pada lapisan endothelium pada pembuluh darah. Pada tahap progesi, bagian yang luka tersebut menyebabkan terjadinya penimbunan koleterol yang selanjutnya plaque menjadi besar dan bisa menyumbat aliran darah. Terjadinya penyumbatan tersebut memulai tahap terminasi yag ditandai dengan terjadinya thrombosis, kerusakan otot, jantung, dan akhirnya kematian. Diduga bahwa produk dari oksidasi dan kolesterol lemak bisa mempercepat berlangsungnya ketiga tahapan tersebut. Salah satu faktor penyumbang terjadinya penyakit jantung koroner adalah arterisklerosis ( Raharjo, 2006 ).
Berbagai penelitian telah membuktikan bahwa terjadinya arterisklerosis adalah merupakan respon terjadinya luka pada lapisan endothelium pada pembuluh darah. Produk oksidasi lemak telah terbukti bisa menginduksi terjadinya luka pada pembuluh darah dalam waktu relatif singkat. Oleh karena itu
sangat dimungkinkan bahwa produk oksidasi lemak ataupun LDL ( Low Density Lipoprotein ) yang teroksidasi bersifat toksik bagi sel yang terdapat
2.4.2. Peningkatan Kadar Kolesteol Dalam Darah
Kolesterol adalah suatu substansi seperti lilin yang bewarna putih, secara alami ditemukan di dalam tubuh. Kolesterol diproduksi di hati, fungsinya untuk membangun dinding sel dan membuat hormon – hormon tertentu, tubuh secara alami akan menghasilkan sendiri kolesterol yang diperlukan. Tetapi, karena produk hewani yang di konsumsi, menyebabkan tejadinya kelebihan kolesterol. Kadar kolesterol yang berlebihan di dalam darah merupakan penyebab utama dari penyakit jantung dan penyakit pembuluh darah. Kolesterol membentuk bekuan dan plak yang menyumbat arteri dan akhirnya memutuskan aliran darah ke jantung ( menyebabkan serangan jantung ) dan ke otak ( menyebabkan stroke ) ( Nurcahyo,2011 ).
Faktor makanan yang berpengaruh terhadap kolesterol darah adalah LDL ( Low Desity Lipoprotein ), lemak total, lemak jenuh dan energi total. Untuk menghindari timbulnya penyakit jantung koroner, kadar kolesterol darah dipertahankan kurang dari 200 mg/dl. Untuk menghindari kadar kolesterol darah yang tinggi, dianjurkan mengganti lemak jenuh dengan makanan sumber tidak jenuh, terutama lemak dengan ikatan ganda dan mengurangi makanan yang kaya kolesterol. Demikian juga diet dengan kalori yang terkontrol merupakan modifikasi program pencegahan penyakit jantung koroner, karena kalori yang berlebihan ternyata dapat meningkatkan kadar kolesterol ( Kusnandar, 2010 ).
Tingginya trigliserida dalam darah/hypertrigliserida merupakan salah satu faktor resiko penyakit jantung koroner. Komposisi karbohidrat dan obesitas merupakan faktor yang berpengaruh terhadap peningkatan trigliserida dalam darah ( Kusnandar, 2010 ).
2.4.3. Diabetes Melitus
juga menyebabkan gangguan pada sistem penghantaran sinyal insulin yang menyebabkan sel – sel tubuh tertentu seperti pada otot, hati, dan sel lemak menurun kepekaannya atau responnya terhadap kerja insulin. Salah satu akibatnya adalah terhambatnya uptake (pengambilan) glukosa oleh sel – sel tubuh contohnya pada sel otot, padahal otot merupakan organ pengguna terbesar glukosa darah pada fase setelah makan. Proses metabolisme glukosa di otot dimulai dengan proses uptake glukosa darah. Proses uptake ini memerlukan suatu proses penghantaran glukosa melalui pintu masuk (transporter) di membrane sel otot.
Asam lemak bebas telah diketahui menganggu fungsi pintu masuk ini sehingga uptake glukosa terganggu. Jadi semakin banyak asam lemak bebas dalam tubuh akan mengurangi pengggambilan glukosa dalam darah, atau secara gampang bisa dikatakan semakin gemuk seseorang, sel – sel tubuhnya semakin payah memakai glukosa dalam darah ( Aminuddin,2010).
2.4.4. Karsinogenik
Karsinogenik adalah suatu bahan yang dapat mendorong/menyebabkan kanker. Hal ini bisa terjadi karena ketidakstabilan genomik atau gangguan pada proses metabolisme seluler. Kanker adalah penyakit dimana sel – sel rusak di dalam tubuh penderita tidak mengalami program kematian sel, dan tumbuh secara tidak terkontrol dengan metabolisme yang menyimpang. Karsinogen mungkin meningkatakan resiko terjadinya kanker dengan merubah metabolisme seluler atau merusaak DNA langsung di dalam sel sehingga mengganggu proses biologis dan menginduksi pembelahan sel secara tidak terkontrol dan akhirya menyebabkan terjadinya pembentukan tumor. Biasanya, sel yang mengalami perubahan DNA yang terlalu parah akan diarahkan untuk masuk pada program kematian sel, tetapi jika jalur program kematian sel ini rusak maka sel akan berubah menjadi sel kanker ( Marsmellowblack, 2012 ).
2.5. Pemurnian Minyak Goreng Bekas
produk. Tujuan utama minyak goreng ini adalah menghilangkan rasa serta bau yang tidak enak, warna yang kurang menarik dan memperpanjang daya simpan sebelum digunakan kembali.
Pemurnian minyak goreng ini meliputi 3 tahap proses yaitu, 1. penghilangan bumbu (despicing)
2. Netralisasi
3. Pemucatan (bleaching)
2.5.1. Penghilangan Bumbu (despicing)
Penghilangan Bumbu (despicing) merupakan proses pengendapan dan pemisahan kotoran akibat bumbu dan kotoran dari bahan pangan yang bertujuan menghilangkan partikel halus tersuspensi atau terbentuk koloid seperti protein, karbohidrat, garam, gula dan bumbu rempah – rempah yang digunakan menggoreng bahan pangan tanpa mengurangi jumlah asam lemak bebas dalam minyak.
2.5.2. Netralisasi
Netralisasi merupakan proses untuk menurunkan nilai asam lemak bebas (FFA) dari minyak goreng bekas dengan mereaksikan asam lemak bebas (FFA) tersebut dengan larutan basa sehingga terbentuk sabun. Sabun yang terbentuk pada awal proses netralisasi tidak dapat larut dalam minyak dan dapat dipisahkan dengan cara sentrifugasi. Selain itu proses netralisasi juga untuk menghilangkan bahan penyebab warna gelap, sehingga minyak menjadi lebih jernih. Bahan yang digunakan untuk proses penetralisasian pada percobaan ini adalah Natrium Hidroksida (NaOH) (Ketaren,1986).
Netralisasi ialah suatu proses untuk memisahkan asam lemak bebas dari minyak atau lemak, dengan cara mereaksikan asam lemak bebas dengan basa atau pereaksi lainnya sehingga membentuk sabun ( Soap Stock). Pemisahan asam lemak bebas dapat juga dilakukan dengan cara penyulingan yang dikenal dengan istilah de- asidifikasi.
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.
Adapun reaksi penyabunan pada lemak/minyak adalah sebagai berikut : C15H31COOH + NaOH →C15H31COONa + H2O Asam palmitat Natrium Hidroksida sodium palmitat air
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 sentrifusi.
Dengan cara hidrasi dan dibantu dengan proses pemisahan sabun secara mekanis, maka netralisasi dengan menggunakam kaustik soda dapat menghilangkan fosfatidida, 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).
Penetralan adalah suatu reaksi antara asam dengan basa, sehingga menghasilkan suatu senyawa netral. Dalam proses penetralan sebagai asamnya adalah asam lemak sedangkan sebagai basanya umumnya digunakan soda api (NaOH) ataupun garam sodium karbonat (Na2CO3) dan telah dicoba menggunakan sodium bikarbonat (NaHCO3 atau soda kue). Karena sodium atau natrium merupakan logam alkali yang mudah sekali melepas ion yang mudah terhidrolisis. Ion bikarbonat (HCO3-) dalam air akan lepas menjasi CO2 dan H2O. Keduanya merupakan senyawa sisa asam lemah, sehingga dalam air mengalami hidrolisis (Vogel,1990).
asam lemak yang ada dalam minyak dengan ion Na+. Dalam laboratorium prinsip ini disebut dengan ekstraksi, untuk itu dapat digunakan corong pisah untuk ekstraksi cair-cair (Day dan Underwood,1986).
2.5.3. Pemucatan ( bleaching)
Pemucatan (bleaching) adalah usaha untuk menghilangkan zat warna alami dan zat warna lain yang merupakan degradasi zat alamiah, pengaruh logam dan warna akibat oksidasi (Ketaren,1986,Wijana,2005).
Pemucatan ialah suatu tahap proses pemurnian untuk menghilangkan zat-zat warna yang tidak disukai dalam minyak. Pemucatan ini dilakukan dengan mencampur minyak dengan sejumlah kecil adsorben, seperti tanah serap (fuller earth), lempung aktif (Activated clay ) dan arang aktif atau dapat juga menggunakan bahan kimia. (Ketaren, 1986).
2.6. Karbon Aktif
Karbon aktif adalah suatu bahan padat berpori yang merupakan hasil pembakaran bahan yang mengandung karbon merupakan suatu bentuk arang yang telah melalui aktivasi dengan menggunakan gas CO2, uap air atau bahan-bahan kimia sehingga pori-porinya terbuka dan dengan demikian daya adsorpsinya menjadi lebih tinggi terhadap zat warna dan bau. Sampai tahap tertentu beberapa jenis arang aktif dapat direaktivasi kembali, meskipun demikian tidak jarang yang disarankan untuk sekali pakai ( Ketaren 1986 dan Wahyu,2008).
Adsorpsi merupakan suatu proses dimana suatu partikel terperangkap ke dalam struktur suatu media seolah-olah menjadi bagian dari keseluruhan media tersebut, proses ini dijumpai terutama dalam media karbon aktif ( Ketaren,1986). Tempurung kelapa adalah salah satu bahan karbon aktif yang kualitasnya cukup baik dijadikan karbon aktif.
tempurung kelapa (Ketaren,1986). Arang aktif yang merupakan adsorpsi suatu padatan berpori, yang sebagian besar terdiri dari unsur karbon bebas dan masing-masing berikatan secara kovalen. Dengan demikian, permukaan arang aktif bersifat non polar. selain komposisi dan polaritas, struktur pori juga merupakan faktor yang penting berhubungan dengan luas permukaan, semakin kecil pori-pori arang aktif mengakibatkan luas permukaan semakin besar, dengan demikian kecepatan adsorpsi bertambah. Untuk meningkatkan kecepatan adsorpsi, dapat digunakan arang aktif yang telah dihaluskan dan sifat arang aktif yang paling penting adalah daya serapnya ( Ketaren,1986 dan Mediawiki,2001).
Karbon aktif mengandung 5-15% air, 2-3% abu dan sisanya terdiri dari karbon. Bahan baku karbon aktif dapat berasal dari bahan nabati atau turunannya dan bahan hewani. Diantaranya adalah tempurung kelapa, serbuk gergaji, ampas tebu dan bahan-bahan lain yang mengandung karbon.
Mutu karbon aktif yang dihasilkan dari tempurung kelapa mempunyai daya serap tinggi, karena arang ini berpori-pori dengan diameter yang kecil, sehingga mempunyai internal yang luas. Luas permukaan arang adalah 2 x 104 cm2/g, tetapi sesudah pengaktifan dengan bahan kimia mempunyai luas sebesar 5 x 106 sampai 1,5, x 107 cm2/g ( Hasanudin,2008 dan Ketaren,1986).
Menurut sungsinggih, dkk (2005). Veronica dan Yuliana (2008), bahwa adsorben atau bahan penyerap berupa karbon aktif yang digunakan dapat meningkatkan kembali mutu minyak goreng bekas, dimana karbon aktif akan bereaksi menyerap warna yang membuat minyak bekas menjadi keruh. Cara pelarutan yang terbaik adalah dengan menambahkan adsorben berupa karbon aktif sebanyak 10% dari bahan minyak goreng bekas yang digunakan. Adsorben dilarutkan dalam minyak selama 1-1,5 jam pada suhu 150oC, kemudian minyak disaring.
adsorben lain ( bleaching earth,zeolit), sehingga arang aktif dapat digunakan dalam jumlah yang kecil ( Ketaren,1986 dan Tini 1994).
2.7.Buah Mengkudu
Buah mengkudu adalah tumbuhan liar yang tumbuh subur dari Pasifik sampai Asia Tenggara. Sebenarnya mengkudu sudah sejak lama digunakan sebagai obat tradisional. Buah mengkudu yang matang berwarna kuning keputih-putihan, banyak mengandung sari buah dan lembek, memiliki daging buah berbonggol, sangat kaya akan serat, dipenuhi dengan biji berwarna kecoklatan. Ukurannya sama dengan ketang, bila sudah masak rasanya tengikdan berbau tidak sedap sehingga membuat orang engan memakannya (Nurul Armanusah,2004).
Mengingat banyaknya efek buruk terhadap kesehatan akibat minyak goreng bekas, diperlukan adanya suatu terobosan baru.Upaya untuk mengolah minyak goreng bekas dalam rangka penghematan, namun tidak membahayakan kesehatan serta mudah dilakukan sangat diperlukan. Salah satunya dengan melakukan pemurnian menggunakan adsorben tertentu (Widayat dkk,2006).
Buah mengkudu dapat dilihat pada gambar 2.8 dibawah ini :
Gambar 2.7.1. Buah Mengkudu
.2.7.2. Gambar Senyawa Antioksidan pada Mengkudu
Su BN, Pawlus AD, Juung HA, Keller WJ. Mclaughlin JL. Kinghorn AD. Chemical constituents of the fruit of Morinda Citrifolia (noni) and their antioxidant activity, J Nat Prod 2005;68:592-5.
2.8. Antioksidan dan Radikal Bebas
Antioksidan adalah senyawa yang dapat menunda atau menghambat proses oksidasi lipid atau molekul lain melalui inhibisi proses inisiasi atau propagasi reaksi rantai oksidatif. Menurut Halliwell, antioksidan adalah substansi yang ketika pada konsentrasi rendah dibandingkan terhadap substrat yang bisa dioksidasi, secara signifikan akan memperlambat atau mencegah oksidasi substrat tersebut. Oksidasi adalah reaksi kimia yang mentransfer elektron dari suatu substansi kepada agen pengoksidasi. Reaksi oksidasi bisa melibatkan produksi radikal bebas yang bisa membentuk rantai reaksi yang membahayakan. Antioksidan bersifat menangkal radikal bebas dan bisa menterminasi rantai reaksi yang membahayakan tersebut dengan cara mengeliminasi intermediet radikal serta bisa menghambat reaksi oksidasi lain dan membiarkan dirinya sendiri teroksidasi. Oleh sebab itu, antioksidan biasanya adalah agen pereduksi misalnya tiol atau fenol.
L-H + X.
→
L. + XH Initiation ( Radical formation)L. + O2
→
LOO. Propagation (Peroxy radical formation)LOO. + L-H
→
L.+LOOH Cycle (Radicals combine)LOO. + “R.”
→
LOOR TerminationGambar 2.8. Langkah – langkah Oksidasi Lipid
Holliday DL. Phhenolic compound and antioxidant activity of oat bran by various extraction
methods. Louisiana State University and Agricultural and Mechanical College,20006.Thesis.
penyakit degeneratif. Patut diketahui, radikal bebas ini juga dihasilkan dari dalam tubuh kita sendiri yakni hasil dari proses metabolisme tubuh.
2.9. Bilangan Asam
Bilangan Asam adalah ukuran dari jumlah asam lemak bebas, serta dihitung berdasarkan berat molekul dari asam lemak atau campuran asam lemak. Bilangan asam dinyatakan sebagai jumlah milligram KOH 0,1 N yang digunakan untuk menetralkan asam lemak bebas yang terdapat dalam 1 gram minyak atau lemak (Ketaren,1986).
Jumlah asam lemak dalam minyak dapat menunjukkan kualitas minyak, dimana semakin tinggi nilai asam lemak bebas maka semakin turun kualitas. Adanya asam lemak bebas pada minyak disebabkan karena minyak mengalami proses hidrolisis. Hidrolisis trigliserida dalam minyak akan menghasilkan komponen asam lemak dan monogliserida. Pada tahap akhir akan menghasilkan gliserol dan asam lemak ( Winarno,1992).
2.10. Bilangan Peroksida
Bilangan peroksida adalah nilai terpenting untuk menentukan derajat kerusakan pada minyak atau lemak. Asam lemak tidak jenuh dapat mengikat oksigen pada ikatan rangkapnya sehingga membentuk peroksida. Peroksida ini dapat ditentukan dengan metode iodometri.
