BAB I PENDAHULUAN A. Latar Belakang Penelitian Indonesia merupakan salah satu negara penghasil buah alpukat (Persea americana Mill.) yang cukup besar dalam skala global. Data statistik tahun 2013 menunjukkan bahwa produksi buah alpukat mencapai 276.318 ton dengan urutan daerah produksi terbesar yaitu Jawa Barat, Jawa Timur, Sumatra Barat dan Jawa Tengah (BPS, 2013). Berdasarkan Food and Agriculture Organization of the United Nation (FAOSTAT, 2013), Indonesia merupakan negara penghasil buah alpukat kedua terbesar (294.200 ton) di tahun 2012 setelah Meksiko (1.316.104 ton), kemudian diikuti oleh Republik Dominika (290.011 ton), dan Chile (160.000 ton). Meskipun demikian, penelitian mengenai pemanfaatan buah alpukat di Indonesia masih terbatas khususnya pemanfaatannya sebagai sumber minyak. Pemanfaatan buah alpukat di masyarakat pada umumnya hanya sebagai buah siap makan yang digemari karena rasa, teksturnya yang khas dan manfaatnya bagi kesehatan. Di sisi lain, buah alpukat merupakan sumber minyak yang potensial. Daging buah alpukat mengandung 8 - 30% minyak, bervariasi bergantung varietas dan tempat tumbuhnya (Nethsingha, 1993 cit Yanty dkk., 2011a). Minyak daging buah alpukat inilah yang kemudian digunakan secara luas di industri makanan, kosmetik, dan produk-produk kesehatan karena keunikan karakteristik dan fungsinya (Swisher, 1988). Salah satu karakteristik utama minyak daging buah alpukat adalah kandungan asam lemak tak jenuh yang tinggi. Asam lemak tak jenuh meliputi asam lemak tak jenuh tunggal (monounsaturated
2
fatty acid, MUFA) sebesar 71% yang didominasi oleh asam oleat dan polyunsaturated fatty acid (PUFA) sebesar 13% dari total lemak (Lu dkk., 2009). Konsumsi asam lemak tak jenuh telah banyak diteliti dan dilaporkan dapat mengurangi resiko penyakit kardiovaskuler dengan menurunkan Low Density Lipoprotein (LDL) dan kolesterol tanpa meningkatkan level trigliserida (Moreno dkk., 2003). Kandungan fitosterol dalam minyak alpukat juga berpotensi menurunkan resiko kardiovaskular (Berasategi dkk., 2012). Dalam bidang kosmetik, minyak alpukat beraktifitas sebagai pencerah kulit yang lebih cepat diserap kulit dibandingkan minyak jagung, kedelai, almond dan zaitun (Athar dan Nasir, 2005). Berbagai manfaat minyak alpukat ini membuat minyak alpukat yang tergolong baru di pasaran minyak dijual dengan harga relatif tinggi (QuiñonesIslas dkk., 2013). Harga jual minyak alpukat yang tinggi memungkinkan terjadinya pemalsuan dengan minyak yang berharga lebih murah. Pemalsuan minyak bernilai tinggi dengan minyak berharga murah merupakan masalah yang serius dalam perdagangan (Quiñones-Islas dkk., 2013). Pemalsuan dapat berdampak serius terhadap mutu minyak alpukat sehingga manfaat dan keamanan penggunaannya pada makanan, produk kesehatan maupun kosmetik menjadi tidak terjamin. Oleh karena itu penting dilakukan kontrol kualitas minyak, yang salah satunya dengan karakterisasi dan autentikasi minyak daging buah alpukat sebagai bentuk pencegahan pemalsuan. Pengembangan
teknik
autentikasi
minyak
terus
dilakukan
untuk
mendapatkan teknik yang cepat dan sederhana. Beberapa metode analisis yang
3
sering digunakan untuk karakterisasi dan autentikasi minyak antara lain kromatografi gas dan spektrometri massa (Ruiz-Samblás dkk., 2010), 1H-NMR (H-Nuclear Magnetic Resonance) dan
13
C-NMR (García-González dkk., 2004),
dan spektroskopi FTIR (Fourier Transform Infrared) (Rohman dan Man, 2011). Selain metode-metode tersebut, terdapat teknik Differential Scanning Calorimeter (DSC) yang telah secara luas digunakan dalam studi karakterisasi minyak sebagai kontrol kualitas. Aplikasi ini kemudian dikembangkan sebagai teknik autentikasi minyak karena karakteristik termal berhubungan erat dengan komposisi kimia minyak (Tan dan Man, 2000). DSC memiliki keuntungan dibandingkan metode konvensional lainnya karena tidak membutuhkan preparasi sampel, cepat, dan tanpa penggunaan pelarut (Chiavaro dkk., 2008). Karakterisasi termal minyak alpukat lokal Malaysia telah dilaporkan Yanty dkk. (2011a, 2011b) untuk membandingkan dengan minyak alpukat lokal dan impor serta membedakan fraksi minyak alpukat. Sedangkan penggunaan DSC dalam penelitian autentikasi dan deteksi pemalsuan masih terbatas. Penelitian yang telah dilaporkan seperti deteksi pemalsuan minyak zaitun dengan minyak hazelnut (Chiavaro dkk., 2008) dan autentikasi minyak zaitun dari berbagai hasil penyulingan, daerah asal dan minyak biji lainnya (hazelnut, biji bunga matahari, kacang) (Angiuli dkk., 2009). Penelitian-penelitian terbaru autentikasi DSC kemudian mengarah pada kombinasinya dengan analisis multivariat. Penggunaan DSC yang dikombinasikan dengan kalibrasi multivariat Partial Least Square (PLS) telah dilaporkan Cerretani dkk. (2011) untuk membuat model kalibrasi komposisi asam lemak jenuh maupun tidak jenuh dengan 63 sampel
4
minyak (minyak zaitun, hazelnut, bunga matahari dan kanola). Hasil yang didapat cukup memuaskan dengan R2 tinggi dan nilai Root Mean Square Error of Calibration (RMSEC) serta Root Mean Square Error of Prediction (RMSEP) rendah. Penelitian lain dengan aplikasi DSC dan Principal Component Analysis (PCA) dapat dengan jelas mengelompokkan lemak babi dari lemak ayam dan sapi bahkan pada dosis rendah < 1% (Dahimi dkk., 2014). Dengan demikian kombinasi DSC dan analisis multivariat dapat digunakan baik untuk analisis kualitatif maupun kuantitatif. Aplikasi DSC untuk pemalsuan minyak alpukat dengan kombinasi analisis multivariat belum pernah dilakukan sebelumnya. Penelitian ini diharapkan dapat mengkarakterisasi sifat fisika-kimia minyak daging buah alpukat dari tiga tempat tumbuh yang berbeda dan mengaplikasikan DSC yang dikombinasikan dengan kalibrasi multivariat dalam autentikasi minyak alpukat. Karakterisasi meliputi penentuan konstanta fisika kimia, profil asam lemak, profil komponen volatile dan profil kristalisasi dan pelelehan minyak alpukat. Karakterisasi bertujuan untuk melihat sifat-sifat fisika kimia yang menjadi ciri khasnya. Autentikasi dilakukan dengan mencampur minyak alpukat dan pemalsunya yaitu minyak kelapa sawit pada beberapa level konsentrasi. Minyak kelapa sawit dipilih sebagai pemalsu karena harganya yang murah dan ketersediaannya yang melimpah di Indonesia. Selanjutnya analisis multivariat digunakan untuk pengelompokan sampel dan pembentukan model kuantifikasi pemalsu.
5
B. Rumusan Masalah Berdasarkan latar belakang masalah di atas, maka dapat dibuat rumusan masalah sebagai berikut: 1. Bagaimanakah karakter minyak daging buah alpukat dari tiga tempat tumbuh berbeda yang dicirikan dengan konstanta fisika-kimianya, komposisi asam lemak, komponen mudah menguap dan profil termalnya? 2. Bagaimanakah autentikasi minyak alpukat yang dipalsukan dengan minyak kelapa sawit menggunakan Differential Scanning Calorimeter (DSC)? 3. Bagaimanakah model kuantifikasi multivariat
yang akurat untuk
autentikasi minyak alpukat dalam campuran biner dengan minyak kelapa sawit berdasarkan profil kristalisasi dan pelelehan DSC? C. Keaslian Penelitian Penelitian karakterisasi minyak alpukat cukup banyak dilaporkan, khususnya di negara-negara penghasil buah alpukat skala besar. Akan tetapi, di Indonesia sendiri penelitian karakterisasi minyak alpukat belum pernah dilaporkan sejauh pengetahuan peneliti. Penelitian karakterisasi minyak alpukat yang telah dilakukan antara lain penelitian Bora dkk. (2001) untuk membandingkan sifat fisika kimia dan komposisi asam lemak minyak alpukat dari daging buah dan bijinya, penelitian Moreno dkk. (2003) untuk mengetahui pengaruh metode ekstraksi yang berbeda, dan penelitian Haiyan dkk. (2007) untuk membandingkan komponen biofenol, asam lemak serta komponen volatil minyak alpukat dengan
6
camelia oil. Penelitian terbaru lainnya dilakukan oleh Yanty dkk. (2011a) untuk membandingkan karakteristik minyak alpukat lokal Malaysia dengan minyak alpukat impor Australia. Karakterisasi meliputi sifat fisika kimia, komposisi triasilgliserol (TAG), asam lemak dan karakteristik termal berupa profil kristalisasi dan pelelehan menggunakan Differential Scanning Calorimeter (DSC). Karakterisasi sendiri merupakan bagian dari proses autentikasi yang dilakukan untuk mengontrol kualitas minyak dan pencegahan pemalsuan. Penelitian autentikasi atau deteksi pemalsuan telah banyak dilakukan seperti autentikasi minyak zaitun, tetapi autentikasi minyak alpukat masih sangat terbatas. Autentikasi minyak alpukat dalam campuran minyak biji matahari, kanola, dan kedelai baru-baru ini dilakukan oleh Quiñones-Islas dkk. (2013) menggunakan spektroskopi FTIR dan kombinasi analisis multivariat. Autentikasi minyak alpukat dalam campuran minyak kelapa sawit menggunakan DSC dan kombinasi analisis multivariat belum pernah dilakukan. Penelitian ini berfokus pada kontrol kualitas minyak alpukat melalui karakterisasi dan deteksi pemalsuannya menggunakan DSC dan analisis multivariat. D. Pentingnya Penelitian 1. Bagi perkembangan ilmu kefarmasian khususnya analisis farmasi -
Penelitian ini dapat dijadikan salah satu sumber referensi baru terkait analisis minyak khususnya karakterisasi dan autentikasi minyak alpukat (P. americana Mill.)
-
Penelitian ini dapat dijadikan sebagai parameter kontrol kualitas minyak alpukat baik sebagai edible oil, produk kesehatan maupun kosmetik.
7
2. Bagi bangsa dan negara pada umumnya -
Memperkaya penelitian terkait potensi buah alpukat (P. americana Mill.) yang banyak tumbuh di Indonesia sebagai sumber minyak fungsional. E. Tujuan Penelitian Secara umum penelitian ini bertujuan untuk melakukan penjaminan mutu
minyak daging buah alpukat. Secara khusus, penelitian ini bertujuan untuk: 1. Mengetahui karakterisasi minyak daging buah alpukat dari berbagai tempat tumbuh yang dicirikan dengan penentuan bilangan-bilangan fisikakimianya, komposisi asam lemak, komponen mudah menguap dan profil termalnya. 2. Melakukan autentikasi minyak alpukat yang dicampur dengan minyak kelapa sawit pada level konsentrasi 0, 10, 20, 30, 40, 50, dan 100% menggunakan Differential Scanning Calorimeter (DSC). 3. Melakukan kalibrasi dan validasi model kuantifikasi multivariat untuk autentikasi minyak alpukat dalam campuran biner dengan minyak kelapa sawit berdasarkan profil kristalisasi dan pelelehan DSC.
