Analisis Lemak &
Minyak
By. Mulono Apriyanto
Pendahuluan
• Lemak dan minyak merupakan sumber energi yang efektif dibandingkan dengan karbohidrat dan protein
• Satu gram lemak atau minyak dapat menghasilkan 9 kkal sedangkan karbohidrat dan protein hanya menghasilkan 4 kkal/gram
• Minnya tau lemak, khususnya minyak nabati, mengandung asam-asam lemak esensial seperti asam lnoleatr, lenolenat, dan arakidonat yang dapat
mencegah penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolesterol.
• Dalam pengolahan bahan pangan, minyak dan lemak berfungsi
sebagai media penghantar panas, seperti minyak goreng, shortening (mentega putih), lemak (gajih), mentega, dan margarin
• Penambahan lemak juga dimaksudkan untuk menambah kalori,
serta memperbaiki tekstur dan cita rasa bahan pangan.
• Lemak hewani mengandung banyak sterol yang disebut kolesterol sedangkan lemak nabati mengandung fitosterol dan lebih banyak mengandung asam
lemak tak jenuh sehingga umumnya berbentuk cair
• Lemak hewani ada yang berbentuk padat (lemak) yang biasanya berasal dari lemak hewan darat seperti lemak susu dan lemak sapi. Lemak hewan laut seperti ikan paus, minyak ikan herring yang berbentuk cair dan disebut minyak.
Pembentukan lemak secara alami
• Hampir semua bahan pangan banyak mengandung lemak dan minyak, terutama bahan pangan yang berasal dari hewan
• Lemak dalam jaringan hewan terdapat dalam jaringan adiposa
• Dalam tanaman, lemak disintesis dari satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak yang terbentuk dari kelanjutan oksidasi karbohidrat dalam proses respirasi
• Proses pembentukan lemak dalam tanaman dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu :
- pembentukan gliserol
- pembentukan molekul asam lemak
- kondensasi asam lemak dengan gliserol
membentuk lemak
• Sintesis gliserol
Dalam tanaman terjadi serangkaian reaksi biokimia, pada reaksi ini fruktosa difosfat diuraikan oleh enzim aldosa menjadi dihidroksi
aseton fosfat, kemudian direduksi menjadi α-gliserofosfat. Gugus
fosfat dihilangkan melalui proses fosforilasi sehingga akan terbentuk
molekul gliserol
• Sintesis asam lemak
Asam lemak dapat dibentuk dari senyawa-senyawa yang
mengandung karbon seperti asam asetat, asetaldehid, dan etanol yang merupakan hasil respirasi tanaman. Sintesis asam lemak
dilakukan dalam kondisi anaerob dengan bantuan sejenis bakteri
• Kondensasi asam lemak dengan gliserol
Pada tahap pembentukan molekul lemak ini terjadi proses
esterifikasi gliserol dengan asam lemak yang dikatalisis oleh enzim lipase
• Minyak pangan dalam bahan pangan biasanya diekstraksi dalam
keadaan tidak murni dan bercampur dengan komponen-komponen
lain yang disebut fraksi lipida.
• Fraksi lipida terdiri dari minyak/lemak (edible fat/oil), malam (wax), fosfolipida, sterol, hidrokarbon, dan pigmen.
• Dengan cara ekstraksi yang menggunakan pelarut lemak seperti petroleum eter, etil eter, benzena, dan kloroform komponen-komponen fraksi lipida dapat dipisahkan. Lemak kasar (crude fat) tersebut disebut fraksi larut eter.
Jenis lemak dan minyak
• Minyak goreng
Minyak goreng berfungsi sebagai penghantar panas, penambah rasa gurih, dan penambah nilai kalori bahan pangan.
Mutu minyak goreng ditentukan oleh titik asapnya, yaitu suhu pemanasan minyak sampai terbentuk akrolein yang tidak diinginkan dan dapat
menimbulkan rasa gatal pada tenggorokan.
Makin tinggi titik asap, makin baik mutu minyak goreng tersebut. Titik asap suatu minyak goreng tergantung dari kadar gliserol bebas
• Mentega
Lemak dari susu dapat dipisahkan dari komponen lain dengan baik melalui proses pengocokan atau churning yaitu proses pemecahan emulsi minyak dalam air.
Mentega merupakan emulsi air dalam minyak dengan kira-kira 18% air
terdispersi di dalam 80% lemak dengan sejumlah kecil protein yang bertindak sebagai zat pengemulsi (emulsifier)
• Mentega dapat dibuat dari lemak susu yang manis atau yang asam.
• Lemak susu dapat dibiarkan menjadi asam secara spontan atau
dapat diasamkan dengan menambah biakan murni bakteri asam
laktat pada lemak susu yang manis yang telah dipasteurisasikan,
sehingga memungkinkan terjadinya respirasi.
Margarin
• Margarin merupakan pengganti mentega dengan rupa, bau, konsistensi, rasa, dan nilai gizi hampir sama.
• Margarin juga merupakan emulsi air dalam minyak, dengan persyaratan mengandung tidak kurang 80%
lemak.
• Lemak yang digunakan dapat berasal dari lemak hewani atau nabati
• Lemak hewani yang digunakan biasanya lemak babi atau lemak sapi, sedangkan lemak nabati yang
digunakan adalah minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak kedelai, dan minyak biji kapas.
• Lemak yang dapat digunakan dimurnikan terlebih dahulu, kemudian
dihidrogenasi sampai mendapat konsistensi yang diinginkan. Lemak diaduk, diemulsikan dengan susu skim yang telah dipasteurisasi, dan diinokulasi
dengan bakteri yang sama seperti pada pembuatan mentega. Sesudah
diinokulasi, dibiarkan 12-24 jam sehingga terbentuk emulsi sempurna. Bahan lain yang ditambahkan adalah garam, Na-benzoat, dan vitamin A.
Shortening atau mentega putih
• Shortening adalah lemak padat yang mempunyai sifat plastis dan kestabilan tertentu, umumnya berwarna putih sehingga sering disebut mentega putih
• Bahan ini diperoleh dari hasil pencampuran dua atau lebih lemak dengan cara hidrogenasi.
• Mentega putih ini banyak digunakan dalam pembuatan cake dan kue yang dipanggang
• Fungsinya adalah untuk memperbaiki cita rasa, struktur, tekstur, keempukan, dan memperbesar volume roti/kue
Sebab-sebab kerusakan lemak
• Penyerapan bau
Lemak bersifat mudah menyerap bau. Apabila bahan pembungkus dapat menyerap lemak, maka lemak yang terserap ini akan teroksidasi oleh udara sehingga rusak dan berbau. Bau dari bagian lemak yang rusak ini akan diserap oleh lemak yang ada dalam bungkusan yang menyebabkan seluruh lemak
menjadi rusak.
• Hidrolisis
Dengan adanya air, lemak dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak.
Reaksi ini dipercepat oleh basa, asam, dan enzim-enzim.
Dalam teknologi makanan, hidrolisis oleh enzim lipase sangat penting karena enzim tersebut terdapat pada semua jaringan yang mengandung minyak.
Dengan adanya lipase, lemak akan diuraikan sehingga kadar asam lemak bebas lebih dari 10%.
Hidrolisis sangat menurunkan mutu minyak goreng, Selama penyimpanan dan pengolahan minyak atau lemak, asam lemak bebas bertambah dan harus
dihilangkan dengan proses pemurnian dan deodorisasi untuk menghasilkan minyak yang lebih baik mutunya.
• Oksidasi dan ketengikan
Kerusakan lemak yang utama adalah timbulnya bau dan rasa tengik yang
disebut proses ketengikan. Hal ini disebabkan oleh proses otooksidasi radikal asam lemak tidak jenuh dalam minyak. Otooksidasi dimulai dengan
pembentukan faktor-faktor yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya, panas, peroksida lemak atau hidroperoksida, logam-logam berat, dan enzim- enzim lipoksidase.
• Pencegahan ketengikan
Proses ketengikan sangat dipengaruhi oleh adanya prooksidan dan
antioksidan. Prooksidan akan mempercepat terjadinya oksidasi, sedangkan antioksidan akan menghambatnya.
Penyimpanan lemak yang baik adalah dalam tempat tertutup yang gelap dan dingin. Wadah lebih baik terbuat dari aluminium atau stainless steel, lemak harus dihindarkan dari logam besi atau tembaga. Adanya antioksidan dalam lemak akan mengurangi kecepatan proses oksidasi.
Lipidology
Lipid
•
•
structural component of all living cellIntegral to membranes, gives form to a cellular components
Major classes
•
•
•
•
Acylglycerides, energy source and storage
Phospholipids, active cellular lipids
Fatty acids, essential metabolites
Sterols, hormone and bile acids
Nutritional uses of Lipids
We already know that lipids are concentrated
sources of energy (9 kcal/g) other functions include:
1) provide means whereby fat-soluble nutrients
(e.g., sterols, vitamins) can be absorbed by the body
2) structural element of cell, subcellular components
3) components of hormones and precursors for
prostaglandin synthesis
•
•
•
•
•
Fatty Acid
•
Hydrocarbon chains of from 2 to 20 and more carbons with a carboxyl at one end4-6 carbon, short chain
8-12 carbon, medium chain 14-18 carbon, long chain
>20 carbon, very long chain, individual names
•
•
•
•
Symbol Systematic name Common name Sources Saturated Fatty Acids (SFA)
C6:0 n-hexanoic caproic Milk fat
C8:0 n-octanoic caprylic Milk fat, coconut
C10:0 n-decanoic capric Milk fat, coconut
C12:0 n-dodecanoic lauric Coconut, palm
C14:0 n-tetradecanoic myristic Milk fat, coconut
C16:0 n-hexadecanoic palmitic Most SFA in plant
and animal
C18:0 n-octadecanoic stearic Animal fat, cocoa
buter
C20:0 n-eicosanoic arachidic Widespread minor
C22:0 n-docosanoic behenic Minor in seeds
C24:0 n-tetracosanoic lignoseric Minor in seeds
Symbol Systematic name Common name Sources Monounsaturated Fatty Acids (MUFA)
C16:1 cis-9-hexadecanoic palmitoleic Most fat and oil
C18:1 cis-9-octadecanoic oleic Most fat and oil
Polyunsaturated Fatty Acids (PUFA)
C18:2 n-6 cis-6,9-octadecadienoic linolenic Most plant oils C18:3 n-6 all-cis-6,9,12-
octadecatrienoat
γ-linolenic Primrose, borage
oil
C18:3 n-3 all-cis-9,12,15- octadecatrienoic
α-linolenic Soybean, canola oils
C20:4 n-6 all-cis-8,11,14-
eicosatetraenoic
arachidonic meat
C20:5 n-3 all-cis-5,8,11,14,17- eicosapentaenoic
EPA Fish oil
C22:6 n-3 all-cis-4,7,10,13,16,19-
docosahexaenoic
DHA Fish oil
Analisis Lemak & Minyak
•
Uji Kuantitatif Lemak & Minyak1. Metode Ekstraksi Solvent
2. Metode Ekstraksi Cair Non-solvent Uji Kualitas Lemak & Minyak
Penentuan angka asam, asam lemak bebas,
bilangan peroksida dan TBA
•
Uji Kuantitatif Lemak
Metode Ekstraksi Solvent
& Minyak
•
•
•
Metode Metode Metode
Soxhlet Goldfisch
Supercritical Fluid
Extraction Metode Ekstraksi Non-Solvent
•
•
•
Metode Metode Metode
Babcock Gerber
Deterjen
Metode Ekstraksi Solvent
Harus diperhatikan dalam preparasi sampel :
•
•
•
•
Pengeringan
Pengecilan
ukuran Hidrolisis
Asam Pemilihan
Solvent
Ekstraksi Soxhlet
Prinsip Analisis •
Ekstraksi lemak dengan pelarut lemak seperti petroleum
dietil eter, aseton,
eter, petroleum benzena, methanol, dll.
•
Berat lemak diperoleh dengan cara memisahkan lemak dengan pelarutnya.Prosedur Kerja Ekstraksi Soxhlet
• Sediakan labu lemak yang ukurannya sesuai, keringkan oven, dinginkan dalam desikator dan timbang.
Timbang 5 gram sampel dalam bentuk tepung langsung
dalam
• dalam
tutup saringan timbel, yang sesuai ukurannya, kemudian
dengan kapas wool yang bebas lemak
Letakkan timbel atau kertas saring yang berisi sampel tersebut dalam alat ekstraksi soxhlet, kemudian pasang alat kondensor di atasnya dan labu lemak di bawahnya.
Tuang pelarut dietil eter atau petroleum eter ke dalam labu
•
•
lemak secukupnya, sesuai dengan ukuran soxhlet yang digunakan.
Prosedur Kerja Ekstraksi Soxhlet
Lakukan refluks selama minimum 5 jam sampai pelarut yang
turun kembali ke labu lemak berwarna jernih.
•
• Distilasi pelarut yang ada di dalam labu lemak, tampung pelarutnya. Selanjutnya labu lemak yang berisi lemak hasil
ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 105oC.
• Setelah dikeringkan sampai berat tetap dan dinginkan dalam Berat desikator, timbang labu beserta lemaknya tersebut.
lemak dapat dihitung.
Berat lemak (g)
% lemak = x 100 Berat sampel
Ekstraktor Soxhlet
inute… Lets ..
Wait a m cekidot….
Metode Babcock
Prinsip Analisis
•
Penentuan volume lemaksampel cair dengan proses pelarutan sampel pada
pelarut organik
Prosedur Kerja Metode Babcock
Sejumlah sampel susu dipipet secara akurat ke dalam botol
Babcock.
Asam sulfat dicampurdengan susu, yang akan mendigesti protein, menghasilkan panas dan merusak lapisan yang mengelilingin droplet lemak, sehingga melepaskan lemak.
Sampel kemudian disentrifuse saat masih panas (55-60oC) yang akan menyebabkan lemak cair naik ke leher botol.
Leher botol telah diberi skala yang menunjukkan persen
lemak.
Metode ini membutuhkan waktu 45 menit, dengan presisi hingga 0,1%.
Metode ini tidak menentukan kadar fosfolipid dalam susu, karena berada di fase air atau di antara fase lemak dan
air.
•
•
•
•
•
•
•
Uji Kualitas Lemak dan Minyak
Analisis sifat fisiko kimia
•
•
Analisis titik leleh, berat jenis, turbidity pointAnalisis bilangan iod, bil peroksida, bilangan asam, asam lemak bebas, bil paraanisidin, bil TBA,
Analisis komposisi asam lemak
•
Metode kromatografi gas (GC)Penentuan Asam Lemak Bebas
Metode : Titrasi Asam-Basa Prinsip Analisis
•
•
Jumlah asam lemak bebas dalam minyak ekuivalen dengan jumlah yang ditambahkan dalam titrasi.
sampel
basa (NaOH)
Prosedur Penentuan Asam
Kerja
Lemak Bebas
• Timbang sampel sebanyak 28,2±0,2 g. Masukkan dalam erlenmeyer.
Tambahkan 50 ml alkohol dan 2 ml larutan indikator
PP.
Lakukan titrasi dengan larutan NaOH 0,1 N sampai
•
•
terbentuk warna selama 30 detik.
merah jambu yang permanen
Analisis Komposisi
GC : pemisahan
campuran berdasarkan sifat volatilitas masing2 komponen penyusun campuran
Interaksi antara
komponen sampel
dengan fase gerak dan fase diam pada alat GC
Asam Lemak
•
•
Prinsip Kerja
Asam lemak dibuat volatile dengan metode metilasi asam lemak, terbentuk senyawa
metil ester yang volatile
Senyawa metil ester asam lemak diinjeksikan dalam kolom GC, terpisah berdasarkan
volatilitas nya
Komponen yang keluar dari kolom akan
dideteksi dengan alat detektor ionisasi nyala api (Flame Ionization Detector/FID)
•
•
•
Skema GC
Prinsip Kerja
Hasil deteksi dibandingkan dengan standar asam lemak yang telah diketahui jenis dan konsentrasinya
Waktu retensi (relatife retention time / RRT) masing2 asam lemak tergantung pada panjang rantau dan jumlah ikatan rangkap
•
•
Chromatogram Asam Lemak
Soal No.1
a) Apakah semua jenis lipid terdeteksi sebagai lemak pada analisis lemak dengan metode soxhlet?
Pelarut apa yang dapat Saudara gunakan untuk mengganti dietil eter atau petroleum eter? Apa kelebihan dan kekurangan dari masing2 pelarut tersebut?
Tindakan yang akan Saudara lakukan jika lemak dalam bahan pangan membentuk kompleks dengan komponen pangan lain sehingga sulit terekstrak oleh pelarut lemak?
b)
c)
Soal No. 2
Jelaskan prinsip kerja dari analisis lemak / minyak selain metode yang telah dijelaskan
