Sifat Fisiko-Kimia dan Fungsional Lemak dan Minyak

(1)

Sifat Fisiko-Kimia dan Fungsional Lemak & Minyak

Dedi Fardiaz

Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan, dan SEAFAST Center

IPB UNIVERSITY

Dedi Fardiaz Lecture Fats & Oils, 2020 1

(2)

Fats & Oils

FUNGSI LEMAK DAN MINYAK DALAM PANGAN

• Appearance

• Emulsions

• Flavor

• Heat Transfer

• Melting Point

• Nutrition

• Satiety

• Shortening

• Solubility

• Texture

(3)

FUNGSI LEMAK & MINYAK DALAM PANGAN

Appearance Memberikan penampakan mengkilap (glossy) atau terlihat

teksturnya basah. Memberikan warna coklat keemasan di banyak produk.

Emulsions Lemak & Minyak adalah salah satu komponen penting dalam

produk emulsi, seperti dalam salad dressing, mayonnaise, gravies, cheese sauce, serta memberikan flavor dan tekstur yang unik.

Flavor Lemak mempunyai kemampuan unik untuk menyerap flavor atau memberikan flavornya sendiri yang spesifik

Heat Transfer Lemak & Minyak memberikan medium transfer panas yang paling efisien dalam pemasakan (deep frying atau hanya dengan

menumis). Dengan transfer panas ini dapat juga terbentuk crust.

Melting Point Jenis lemak yang digunakan dalam suatu produk sering

menentukan titik cair dari produk akhirnya, penting dalam produk- produk seperti cokolat, frosting, dan salad dressing. Lemak jenuh seperti mentega dan lard berbentuk padat pada suhu kamar dan cocok untuk produk-produk padat. Minyak nabati yang titik cairnya rendah membuat salad dressing tetap dalam bentuk cair di dalam lemari es.

(4)

FUNGSI LEMAK DAN MINYAK DALAM PANGAN

Nutrition Lemak & Minyak memberikan kalori dalam pangan. Minyak yang mengandung asam lemak tidak jenuh penting sebagai nutrisi. Lemak & Minyak penting sebagai pembawa vitamin yang larut dalam lemak, seperti vitamin A, D, E, dan K.

Satiety Lemak & Minyak berperanan dalam membuat pangan memuaskan atau membuat orang merasa kenyang, karena lemak dicerna lebih lama dibandingkan dengan karbohidrat dan protein.

Shortening Istilah shortening bukan hanya terkait dengan lemak padat tetapi juga menjelaskan kemampuan lemak untuk membuat produk bekeri lebih

empuk/tender dengan menghambat pembentukan (shortening) benang-benang gluten. Pada awal pengadukan gluten mulai bergabung membentuk benang-

benang panjang yang elastik yang memberikan kekuatan dan tekstur chewy pada roti. Jika lemak ditambahkan ke dalam adonan seperti dalam biscuit dan pie crust, lemak akan masuk kedalam pembentukan gluten, membuat produk akhir menjadi empuk dan crumbly.

Solubility Lemak & Minyak melarutkan flavor yang spesifik dan juga vitamin larut lemak.

Texture Lemak & Minyak mempunyai karakteristik tekstur sendiri, tetapi juga bertanggung jawab mengempukkan produk bekeri melalui proses shortening. Berfungsi seperti lubrikasi terkait dengan mouthfeel (cracker atau chip yang keras sering dicelup ke dalam atau dioles dengan saus berminyak atau spread). Lemak dalam emulsi bertanggung jawab terhadap tekstur creamy dalam produk seperti es krim, mayonnaise atau saus lainnya.

(5)

Fats & Oils

• Apa bedanya? Padatan dan Cairan (pada suhu kamar)

• Apa kesamaannya? Secara kimia kedua- duanya adalah campuran multi-komponen, terdiri terutama dari senyawa TAG

(triacylglycerol) yaitu ester asam lemak dan gliserol

• TAG terdiri dari inti gliserol di mana setiap gugusan hidroksilnya diesterifikasi oleh satu asam lemak

• Di alam, TAG disintesa oleh enzim yang menetapkan atom Carbon-2 dari

tulangpunggung gliserol menjadi pusat atom C asimateri (sehingga berada dalam bentuk- bentuk enantiomer, dengan asam-asam

lemak yang berbeda pada setiap posisinya (sn-1, sn-2, dan sn-3)

(6)

Fats & Oils

Lemak dan Minyak terdiri dari:

• terutama TAG, dan komponen-komponen lainnya yaitu lipida seperti DAG

(

Diacylglycerol

), MAG (Monoacylglycerol), asam lemak bebas, fosfolipida, glikolipida, dan sterol

(7)

CH

₂

OH

HO C R

₁

O

=

H₂O

Esterifikasi gliserol dengan asam lemak

• Karakteristik fisik lemak & minyak tergantung pada karakteristik rantai alkil dari asam lemak - apakah asam lemak jenuh atau tidak jenuh?

- apakah konfigurasinya cis atau trans?

- apakah rantainya panjang atau pendek?

rantai alkil asam lemak

(8)

• Titik cair/leleh (Melting Point) naik dengan panjang rantai, dan turun dengan

meningkatnya derajat ketidakjenuhan

• Di antara asam-asam lemak yang tidak jenuh, yang berantai ganjil titik cairnya lebih rendah daripada asam-asam lemak berantai genap

• Adanya ikatan rangkap cis menurunkan titik cair (rantai yang melekuk terkemas longgar)

• Asam lemak trans mempunyai titik cair mendekati asam lemak jenuhnya

• Komposisi TAG khususnya menentukan

karakteristik fisik dari lemak & minyak,

berpengaruh terhadap struktur, stabilitas,

flavor dan karakteristik visual dan sensori

pangan yang dibentuknya

(9)

Asam Lemak Jenuh Asam Stearat

Asam Lemak Tidak Jenuh Asam cis - oleat

Asam Lemak Tidak Jenuh Asam trans - oleat

https://s3-us-west-2.amazonaws.com/courses-images/wp-content/uploads/sites/1842/2017/05/26154131/figure-03-03-05.jpeg

(10)

http://www.iseo.org/httpdocs/Publications/FoodFatsOils2006.pdfDedi Fardiaz Lecture Fats & Oils, 2020 10

(11)

http://www.iseo.org/httpdocs/Publications/FoodFatsOils2006.pdfDedi Fardiaz Lecture Fats & Oils, 2020 11

(12)

Lemak padat (jenuh). Asam- asam lemak dengan ikatan tunggal di antara seluruh pasangan karbon

Minyak cair (tidak jenuh).

Asam-asam lemak yang

mengandung ikatan rangkap di antara satu atau lebih

pasangan karbon

http://www.nofructose.com/wp-content/uploads/2013/03/saturated-vs-poly-fats.jpg

(13)

(14)

PSP

OOO OPO

(15)

(16)

(17)

Kristalisasi lipida dampaknya penting bagi industri pangan, karena banyak produk pangan yang karakteristik fisiknya sangat tergantung pada kristal lemak.

Produk-produk tersebut termasuk:

• Cokolat,

• Margarin,

• Spread,

• Lemak untuk bekeri dan konfeksioneri,

• Produk-produk Susu, dan

• Shortening

Karakteristik produk olahan pangan yang terkait dengan kristalisasi lemak (terutama TAG), adalah:

• Konsistensi dan plastisitas dari produk kaya lemak, seperti mentega, margarin, dan coklat, selama pada tahap-tahap proses produksi dan penyimpanan;

• Karaktersitik sensori seperti sensasi mencair di dalam mulut;

• Stabilitas fisik terkait dengan pembentukan dan pertumbuhan kristal, migrasi minyak dan penggabungan partikel dan emuls; dan

• Penampakan, seperti kecerahan dari coklat.

(18)

(19)

Lemak & Minyak adalah ingredien penting dalam berbagai jenis produk pangan

• Karakteristik yang diinginkan dalam berbagai produl pangan yanga terkait dengan lemak &

minyak, antara lain, berkontribusi terhadap halus/empuknya produk cake dan dengan proses aerasi dalam adonan, lemak membantu membentuk tekstur yang halus dalam cake.

• Lemak & minyak juga menambah flavor kepada produk pangan, dan berpengaruh terhadap pelepasan komponen flavor pada waktu produk pangan dimakan, selain itu memberikan pengaruh lubrikasi dan menghasilkan sensasi basah di mulut.

• Untuk konsumen, karakteristik tekstur dari lemak yang berasal dari sifat molekulernya

sangat penting. Tekstur produk pangan dipengaruhi oleh lemak dengan membentuk struktur jejaring kristal dan kemudian diintervensi dengan jejaring bukan lemak.

• Lemak mengalami polimorfisme (polymorphism), yaitu suatu kemampuan untuk berada dalam bentuk-bentuk kristal yang berbeda meskipun struktur kimianya sama. Ada tiga bentuk kristal utama yang penting, yaitu α, β, and β' yang berbeda titik cairnya.

• Profil pencairan dari kristal lemak ini yang berperanan utama dalam menentukan karakteristik seperti texture, stability, spreadability, dan mouthfeel.

(20)

• Tekstur produk seperti pada chocolate, shortenings, and khususnya butter ditentukan oleh konsentrasi, morfologi dan interaksi dari kristal lemak. Shortenings adalah lemak yang

memberikan karakteristik fungsional yang spesifik (softness, texture, mouthfeel, structural integrity, air incorporation, heat transfer, and shelf life increase) kepada produk-produk pies, breads, pasta dan lainnya.

• Kontribusi lemak & minyak dalam formulasi berbagai produk pangan sangat penting karena peranannya yang terutama dapat mempengaruhi struktur (aeration, lightness), karakteristik rheological (fluidity, plasticity, texture), and karakteristik sensory (taste, color, odor,

crispiness, creaminess, melting) dari produk yang dikembangkan.

• Dalam produk cokolat, lemak mempunyai fungsi special yaitu memberikan karakteristik reologi dan pencairan, glossy, snap, flavor, dan lainnya.

• Dalam produk es krim, lemak sifatnya multifungsi seperti memberikan flavor, color, texture, dan mouthfeel.

• Dalam produk-produk bekeri seperti roti, cake, dan biscuit yang mengandung cukup banyak lemak, umumnya lemak mempunyai berbagai fungsi seperti improving gas retention,

lubrication, aeration, heat transfer in dough, and desirable texture in the final product (breads), incorporation of air, softness, lubrication, mouthfeel, and structural and sensory properties (in cakes and biscuits)

).

(21)

(22)

Sifat Fisiko-Kimia dan Fungsional Lemak dan Minyak

Sifat Fisiko-Kimia dan Fungsional Lemak & Minyak

Fats & Oils

Fats & Oils

Fats & Oils

Diacylglycerol

CH

OH

HO C R

O

• Titik cair/leleh (Melting Point) naik dengan panjang rantai, dan turun dengan

meningkatnya derajat ketidakjenuhan

• Di antara asam-asam lemak yang tidak jenuh, yang berantai ganjil titik cairnya lebih rendah daripada asam-asam lemak berantai genap

• Adanya ikatan rangkap cis menurunkan titik cair (rantai yang melekuk terkemas longgar)

• Asam lemak trans mempunyai titik cair mendekati asam lemak jenuhnya

• Komposisi TAG khususnya menentukan

karakteristik fisik dari lemak & minyak,

berpengaruh terhadap struktur, stabilitas,

flavor dan karakteristik visual dan sensori

pangan yang dibentuknya

Lemak padat (jenuh). Asam- asam lemak dengan ikatan tunggal di antara seluruh pasangan karbon

Minyak cair (tidak jenuh).

Asam-asam lemak yang

mengandung ikatan rangkap di antara satu atau lebih

pasangan karbon

PSP

OOO OPO

Kristalisasi lipida dampaknya penting bagi industri pangan, karena banyak produk pangan yang karakteristik fisiknya sangat tergantung pada kristal lemak.

Produk-produk tersebut termasuk:

• Cokolat,

• Margarin,

• Spread,

• Lemak untuk bekeri dan konfeksioneri,

• Produk-produk Susu, dan

• Shortening

Karakteristik produk olahan pangan yang terkait dengan kristalisasi lemak (terutama TAG), adalah:

• Konsistensi dan plastisitas dari produk kaya lemak, seperti mentega, margarin, dan coklat, selama pada tahap-tahap proses produksi dan penyimpanan;

• Karaktersitik sensori seperti sensasi mencair di dalam mulut;

• Stabilitas fisik terkait dengan pembentukan dan pertumbuhan kristal, migrasi minyak dan penggabungan partikel dan emuls; dan

• Penampakan, seperti kecerahan dari coklat.

Lemak & Minyak adalah ingredien penting dalam berbagai jenis produk pangan

Polymorphisms of Fats & Oils