TINJAUAN PUSTAKA
Tanaman kelapa (Cocos nucifera. L) merupakan tanaman yang sangat berguna dalam kehidupan ekonomi pedesaan di Indonesia. Karena semua bagian dari pohon kelapa dapat dimanfaatkan untuk memenuhi kebutuhan manusia. Salah satu bagian kelapa yang mempunyai banyak manfaat adalah daging buah (Palungkung, 2004). Berikut komposisi buah dapat dilihat pada Tabel 1. Tabel 1.
Komposisi Buah Kelapa Komponen
Sabut Tempurung Daging Buah Air Buah Sumber : Palungkung (2004)
Jumlah Berat (%) 25 – 32 12 – 13,1 28 – 34,9 19,2 – 25
Kelapa segar mengandung 30-50% minyak, bila dikeringkan menjadi kopra kadar lemaknya mencapai 63-65%. Kadar minyak sangat dipengaruhi oleh tingkat ketuaan buah, semakin tua buah semakin tinggi kadar minyaknya. Buah kelapa yang sudah tua atau matang umumnya dipanen pada umur 11–12 bulan (Rindengan et al., 1995). Oleh karena itu buah kelapa yang sesuai untuk diolah menjadi minyak kelapa murni harus berumur 12 bulan (Rindengan dan Riyanto, 2004). Komposisi kimia daging buah kelapa ditentukan oleh umur buah kelapa pada berbagai tingkat kematangan dapat dilihat pada Tabel 2.
Universitas Sumatera Utara
Tabel 2.
Komposisi Kimia Daging Buah Kelapa pada Berbagai Tingkat Kematangan Analisis Kimia
Muda Kalori (Kal) 68,0 Protein (g) 1,0 Lemak (g) 0,9 Karbohidrat (g) 14,0 Kalsium (mg) 17,0 Fosfor (mg) 30,0 Besi (mg) 1,0 Vitamin A (IU) 0,0 Thiamin (mg) 0,0 Asam Askorbat (mg) 4,0 Air (g) 83,3 Bagian yang dapat dimakan (g) 53,0 Sumber : Thieme dalam Ketaren (1987)
Buah Setengah Tua 180,0 4,0 13,0 10,0 8,0 35,0 1,3 10,0 0,5 4,0 70,0 53,0
Tua 359,0 3,4 34,7 14,0 21,0 21,0 2,0 0,0 0,1 2,0 46,9 53,0
Daging buah kelapa dapat diolah menjadi santan (juice extract) dengan air atau tanpa penambahan air. Adapun komposisi dari santan adalah 66% air, 28% minyak dan 6% kandungan non minyak (Suhardiyono, 1988). Santan kelapa merupakan sistem emulsi dalam air yang berwarna putih susu. Emulsi tersebut distabilkan oleh stabilizer yang berupa campuran karbohidrat dan protein dalam bentuk lapisan kuat. Menurut Winarno (1984) sistem emulsi dapat mengalami pemecahan sehingga membentuk dua lapisan yang tidak bercampur. Perusakan stabilizer dilakukan oleh enzim yang dihasilkan S. cereviceae. Ekstraksi santan kelapa tanpa menggunakan campuran air menghasilkan ampas yang beratnya sekitar 56% dari berat daging kelapa semula dengan kandungan minyak sebesar 50% (Hagen Maier, 1977). Efisiensi ekstraksi akan meningkat dengan penambahan air sebelum
Universitas Sumatera Utara
pemisahan dilakukan. Menurut Arih Surjadi dan Sumaatmadja (1975) pembuatan santan dari perbandingan 1 : 3 (g/v) telah cukup untuk menghasilkan ampas dengan kadar lemak 23,85% dan dari satu pembuatan santan satu bagian berat kelapa dengan daging kelapa segar mengandung kadar lemak 64,02%.
Minyak Kelapa Minyak kelapa merupakan bagian paling berharga dari buah kelapa. Kandungan minyak pada daging buah kelapa tua sebanyak 34,7%. Minyak kelapa digunakan sebagai bahan baku industri atau sebagai minyak goreng. Minyak kelapa dapat diekstrak dari daging kelapa segar atau diekstrak dari daging kelapa yang telah dikeringkan atau yang biasa disebut kopra (Tarwiyah, 2001). Pengolahan minyak kelapa dilakukan dengan cara kering dan basah. Cara kering dilakukan dengan pengepresan kopra. Cara kering dilakukan di pabrik pengolahan minyak kelapa karena memerlukan investasi yang cukup besar untuk pembelian alat dan mesin-mesin. Cara basah dilakukan dengan cara membuat santan dari daging kelapa dan dipanaskan untuk memisahkan minyak dari bagian yang mengemulsinya. Cara lain untuk mendapatkan minyak kelapa secara basah adalah secara fermentasi (Hasbullah, 2001). Fermentasi
dilakukan
dengan
menggunakan
mikroorganisme
sebagai
inokulum seperti bakteri dan khamir. Pembuatan minyak kelapa secara fermentasi ini dapat dilakukan dengan skala besar maupun rumah tangga. Cara fermentasi memiliki beberapa keuntungan pokok yaitu efektifitas tenaga, waktu relatif singkat dan biaya
Universitas Sumatera Utara
tidak terlalu tinggi. Minyak kelapa yang dihasilkan lebih banyak dan warnanya lebih jernih (Sukmadi dan Nugroho, 2003). Untuk mendapatkan minyak kelapa secara fermentasi dapat juga dilakukan dengan enzim papain. Enzim ini merupakan enzim proteolitik yang diperoleh dari getah pepaya yang dapat mengkatalisis reaksi pemecahan, reaksi peptida pada protein dengan mengkatalisis ikatan peptidanya menghasilkan senyawa yang lebih sederhana (Purnomo, 2006). Minyak kelapa berdasarkan kandungan asam lemak digolongkan ke dalam minyak asam laurat karena kandungan asam lauratnya paling tinggi jika dibandingkan dengan asam lemak lainnya. Berdasarkan tingkat ketidak jenuhannya yang dinyatakan dengan bilangan iod (iodine value), minyak kelapa dapat dimasukkan ke dalam golongan non drying oils karena bilangan iod minyak tersebut berkisar antara 7,5-10,5 (Djatmiko dan Widjaya, 1973). Minyak kelapa secara fisik berwujud cairan yang berwarna bening sampai kuning kecokelatan dan memiliki karakteristik bau yang khas. Zat warna yang termasuk golongan ini terdapat secara alamiah dalam bahan yang banyak mengandung minyak dan ikut terekstrak bersama minyak dalam proses ekstraksi. Warna pada minyak kelapa disebabkan oleh zat warna dan kotoran-kotoran lainnya. Zat warna alamiah yang terdapat pada minyak kelapa adalah betakaroten yang merupakan hidrokarbon tidak jenuh dan tidak stabil pada suhu tinggi. Proses pengolahan minyak kelapa dengan udara panas menyebabkan warna kuning berubah akibat karoten mengalami degradasi (Suhardijono dan Syamsiah, 1987).
Universitas Sumatera Utara
Kualitas minyak kelapa sangat tergantung pada stabilitas penyimpanan, pemasakan, karakteristik penggorengan, serta perangkat fisik dan nutrisinya. Hidrolisis yang terjadi dapat mengakibatkan rasa yang tidak diinginkan. Selama penggorengan terdapat lebih sedikit asam lemak teroksidasi, sehingga makanan tidak terasa lengket di lidah karena titik leleh minyak berada di bawah suhu tubuh. Kerugian penggunaan minyak kelapa untuk tujuan memasak dan menggoreng diantaranya tingginya penyerapan minyak oleh makanan (Ketaren, 1987).
Sifat Fisika Kimia Minyak Kelapa Sifat fisika kimia minyak kelapa sangat diperlukan dalam perancangan proses, pengembangan
proses,
pengembangan
produk,
dan
penanganan
sistem
penyimpanannya. Sifat fisika kimia biasanya berada dalam suatu kisaran nilai. Oleh karena perbedaannya cukup kecil, nilai tersebut dinamakan konstanta. Konstanta fisik minyak kelapa yang dianggap cukup penting adalah berat jenis, indeks bias, dan titik cair. Konstanta kimia yang penting lainnya adalah bilangan iod, bilangan penyabunan, bilangan Reichert Meissel, bilangan Polenske, bilangan asam, dan angka tak tersabunkan (Syah, 2005). Minyak kelapa memiliki titik cair dan bilangan penyabunan yang lebih tinggi serta bilangan iod yang lebih rendah dibandingkan minyak nabati lainnya. Titik cair minyak ditentukan oleh beberapa faktor sebagai berikut : 1. Kandungan lemak, semakin pendek rantai karbon asam lemak penyusun trigliserida, semakin rendah titik cair minyaknya.
Universitas Sumatera Utara
2. Semakin banyak ikatan ganda pada asam lemak, semakin rendah titik cair minyaknya (Ketaren, 2005).
Fermentasi dan Peranan Mikroorganisme Fermentasi adalah reaksi disimilasi anaerobik senyawa-senyawa organik yang disebabkan oleh aktivitas mikroorganisme atau ekstrak dari sel-sel tersebut. Oleh karena itu mikroorganisme adalah kunci keberhasilan atau kegagalan suatu fermentasi, dimana jenis dan jumlah hasil fermentasi tergantung dari jenis mikroorganisme dan perlakuannya. Dari ribuan jenis spesies mikroorganisme yang mampu melakukan proses fermentasi hanya beberapa puluh saja yang dipilih untuk digunakan dalam industri, yakni yang memiliki keunggulan-keunggulan yang diperlukan untuk berhasilnya suatu proses fermentasi (Sa’id, 1987). Makanan yang mengalami fermentasi biasanya mempunyai nilai gizi yang tinggi daripada bahan asalnya. Tidak hanya disebabkan karena mikroba bersifat katabolik atau memecah komponen yang komplek menjadi zat-zat yang lebih sederhana sehingga lebih mudah dicerna, tetapi mikroba juga dapat mensintesa beberapa vitamin yang kompleks. Melalui fermentasi juga dapat terjadi pemecahan oleh enzim-enzim tertentu terhadap bahan-bahan yang tidak dapat dicerna oleh manusia (Winarno, 1980).
Universitas Sumatera Utara
Ada tiga karakteristik penting yang harus dimiliki oleh mikroorganisme bila akan digunakan dalam fermentasi, yaitu : a. Mikrobiologi harus mampu tumbuh dengan cepat dalam suatu substrat dan lingkungan yang cocok dan mudah untuk dibudidayakan dalam jumlah besar. b. Organisme harus memiliki kemampuan untuk mengatur ketahanan fisiologis dalam kondisi seperti di atas, dan menghasilkan enzim-enzim essensial dengan mudah dan dalam jumlah besar agar perubahan-perubahan kimia yang dikehendaki dapat terjadi. c. Kondisi lingkungan yang diperlukan bagi pertumbuhan dan produksi maksimum secara komparatif harus sederhana (Desrosier, 1988). Ragi tape merupakan bentuk awetan dari mikroba berbentuk padatan dan kering. Mikroba dalam ragi tape merupakan campuran terutama dari yeast dan mold seperti Mucor, Aspergillus, Penicillium, Rhizopus, Saccharomyces, Candida, dan Hansenula (Dwijoseputro, 1970). Secara teoritis hampir semua jenis ragi (yeast) dapat digunakan dalam ekstraksi minyak, hanya tergantung pada keaktifan mikrobanya. Salah satu yeast yang memberikan hasil yang baik untuk merombak karbohidrat yang dikandung suatu bahan adalah S. cereviceae (Anonimus, 1977). Dalam pertumbuhannya mikroorganisme memerlukan faktor-faktor pertumbuhan antara lain unsur C, H, O, N, S dan P yang diperolehnya dengan mengubah protein, karbohidrat, dan zat-zat lain dalam media pertumbuhannya, sehingga zat-zat dalam media tersebut berkurang dibebaskan oleh sel-sel mikroorganisme dari disimilasi ini
Universitas Sumatera Utara
jauh lebih banyak daripada yang dibutuhkan, dan produk-produk disimilasi akan tidak berguna bahkan menghambat banyak organisme (Winarno dan Fardiaz, 1984). Fermentasi tidak dapat berlangsung tanpa adanya enzim. Enzim yang biasa dihasilkan oleh mikroorganisme adalah enzim amilase, enzim protease dan pektinase. Enzim amilase menghidrolisis pati menjadi dekstrin dan senyawa-senyawa gula sederhana, kemudian hasil-hasil ini diubah menjadi asam-asam organik. Enzim protease memutus rantai-rantai peptida dari protein yang mempunyai berat molekul tinggi menjadi molekul-molekul yang sederhana dan akhirnya menjadi peptidapeptida dan asam-asam amino. Aktivitas mikroba akan menghasilkan asam sehingga akan menurunkan pH, pada pH tertentu tercapailah titik isoelektris pada protein yang merupakan lapisan pelindung emulsi minyak. Protein akan menggumpal akhirnya mudah dipisahkan dari minyak (Suhardijono dan Syamsiah, 1988).
Kandungan Kimia Minyak Kelapa Murni atau Virgin Coconut Oil (VCO) Minyak kelapa murni dikenal sebagai minyak laurat tinggi mengandung asam lemak jenuh (Saturated Fatty Acid) yang bersama gliserol membentuk trigliserida rantai sedang (Medium Chain Triglyceride). Minyak ini dibuat dari daging kelapa segar yang diolah dalam suhu rendah atau tanpa melalui pemanasan sehingga kandungan yang penting dalam minyak tetap dapat dipertahankan. Minyak kelapa murni mempunyai warna yang lebih jernih dan dapat tahan disimpan selama 2 tahun tanpa menjadi tengik (Rindengan dan Riyanto, 2005).
Universitas Sumatera Utara
Tingginya asam lemak jenuh ini menyebabkan minyak kelapa murni tahan terhadap proses ketengikan akibat oksidasi (Alamsyah, 2005). Menurut Van der Vossen dan Umail
(2001) minyak kelapa murni mengandung lebih dari 95%
trigliserida (trigliserol) serta beberapa jenis asam lemak jenuh dan tidak jenuh. Asam lemak jenuh meliputi asam laurat, meristat, palmitat, dan stearat, sedang asam lemak tidak jenuhnya meliputi asam oleat, linoleat dan linolenat. Asam lemak jenuh yang dominan adalah asam laurat. Woodroof (1979) menyebutkan bahwa kandungan asam-asam lemak utama di dalam minyak kelapa murni adalah laurat (45%), miristat (18%), palmitat (9,5%), oleat (8,2%), kaprilat (7,8%), kaprat (7,6%) dan stearat (5%). Minyak kelapa murni dikenal sebagai minyak laurat tinggi mengandung asam lemak jenuh. Komposisi asam lemak minyak kelapa murni dapat dilihat pada Tabel 3.
Tabel 3. Komposisi Asam Lemak Minyak Kelapa Asam Lemak Asam Kaproat Asam Kaprilat Asam Kaprat Asam Laurat Asam Miristat Asam Palmitat Asam Stearat Asam Arachidat Asam Palmitoleat Asam Oleat Asam Linoleat Sumber : Alamsyah et al., (2005)
Rumus Kimia C5H11 COOH C7H17 COOH C9H19 COOH C11H23 COOH C13H27 COOH C15H31 COOH C17H35 COOH C19H39 COOH C15H29 COOH C17H33 COOH C17H31 COOH
Jumlah (%) 0,20 6,10 8,60 50,50 16,18 7,50 1,50 0,02 0,20 6,50 2,70
Universitas Sumatera Utara
Asam lemak jenuh bukanlah kelompok homogen, tetapi terdiri atas tiga sub kelompok. Pertama, kelompok minyak dengan asam lemak rantai pendek atau short chain triglceride (STC). Kedua kelompok minyak dengan rantai sedang atau medium chain triglceride (MCT), dan ketiga adalah long chain triglceride (LTC). Perbedaan panjang rantai karbon ini merupakan faktor utama yang menentukan mekanisme lemak dapat dicerna dan dimetabolisir tubuh, serta cara lemak tersebut mempengaruhi tubuh. Asam lemak rantai sedang atau Medium Chain Trigliceride (MCT) pada minyak kelapa murni lebih khusus asam laurat yang merupakan asam lemak dominan yang terkandung pada minyak kelapa murni ternyata memiliki khasiat yang sama dengan Air Susu Ibu (ASI) yaitu sebagai anti virus, anti bakteri dan anti partosiat. Di dalam tubuh asam laurat akan berubah bentuk menjadi monolaurin agar lebih berfungsi dalam menjaga kesehatan manusia (Wibowo, 2006). Asam lemak rantai sedang mempunyai kekentalan lebih rendah daripada minyak lain. Penyebabnya adalah panjang rantai asam lemaknya lebih pendek dan terkait dengan ukuran molekulnya yang lebih kecil. Sifat kekentalan MCT yang rendah menyebabkan mudah tersebar dan melekat di permukaan serta menghasilkan keseragaman dengan baik (Alamsyah, 2005). Sifat utama MCT stabilitas oksidatifnya tinggi yang dapat memperpanjang umur simpan produk akhir. MCT dapat digunakan untuk memperbaiki stabilitas oksidatif minyak konvensional. Perbaikan sifat stabilitas menjadi konvensional dibutuhkan untuk mencegah terjadinya ketengikan pada minyak (Rindengan dan
Universitas Sumatera Utara
Novarianto, 2005). MCT sangat stabil pada suhu yang sangat rendah dan tinggi, misalnya tidak mengental meskipun dalam waktu yang lama digunakan pada suhu penggorengan. Warna MCT tidak berubah hitam akibat penambahan panas sebaliknya sebagian besar minyak nabati apabila dipanaskan pada suhu tinggi akan berubah warna serta menjadi kebal dan kental. Selain itu MCT masih berwujud cairan jernih dan tidak mengental meskipun berada pada suhu 0°C (Alamsyah, 2005). Secara luas MCT banyak digunakan dalam industri, flavour (industri aroma atau rasa) karena kualitas organoleptik yang baik dan kelarutannya yang tinggi. Industri farmasi memanfaatkan kelebihan sifat daya larut MCT dalam vitamin dan formulasi obat. Kualitas MCT terjamin dan tidak berbau, tidak berasa, dan hampir tidak berwarna, oleh karena itu MCT tidak memberikan efek buruk pada produk (Rindengan dan Novarianto, 2004). Kelebihan lain yang ditawarkan MCT adalah asam lemak rantai sedang dapat bersifat jenuh secara alami, sehingga tidak mengandung lemak trans yang dapat menyebabkan penyakit jantung. MCT dapat digunakan untuk menggantikan beberapa atau semua bagian tertentu dan minyak terhidrogenasi dalam suatu varietas atau formula (Alamsyah, 2005).
Teknik Pengolahan Minyak Dengan Pemanasan Tahapan proses pembuatan minyak kelapa murni dengan cara pemanasan tidak membutuhkan perlakuan yang sangat khusus. Hal ini disebabkan proses pembuatannya hanya menyempurnakan proses minyak kelapa yang sudah biasa
Universitas Sumatera Utara
dilakukan petani. Dalam pembuatan minyak kelapa murni ini ada beberapa tahapan yang perlu dilakukaan yaitu pembuatan santan, pemisahan krim, pemanasan krim santan, pemanasan minyak dan penyaringan minyak (Setiaji dan Prayugo, 2006). Krim merupakan bagian dari santan kelapa yang kaya dengan kandungan minyak. Agar kandungan minyak dapat diambil dari krim diperlukan proses pemanasan. Lama pemanasan santan hingga diperoleh minyak yang belum matang sekitar tiga jam. Minyak belum masak ini diperoleh dengan penyaringan blondo. Blondo tersebut masih mengandung minyak sebanyak 10-15% sehingga perlu dipres untuk mengeluarkan kandungan minyaknya (Rindengan dan Novarianto, 2005). Minyak kelapa murni yang diperoleh melalui proses pemanasan bertahap atau pengolahan terkontrol dengan perbaikan pada cara pengolahan tradisional memiliki mutu yang lebih baik. Beberapa kriteria mutu minyak yang diperoleh melalui proses pemanasan bertahap adalah kadar asam lemak bebas (ALB) 0,02%, kadar air 0,02-0,03%, tidak berwarna (bening) dan berbau harum. Bahkan daya simpan minyaknya masih lebih baik yaitu 6-8 bulan (Alamsyah, 2005).
Teknik Pengolahan Minyak Tanpa Pemanasan Pengolahan minyak kelapa murni tanpa proses pemanasan merupakan proses pengolahan menggunakan enzim atau mikroba penghasil enzim-enzim yang berperan pada pemisahan ikatan lemak dengan protein dan karbohidrat. Dengan cara itu minyak akan langsung terpisah pada lapisan atas (Anonimous, 2005).
Universitas Sumatera Utara
Ada tiga cara umum yang dilakukan yaitu melalui minyak pancing, kemudian metoda fermentasi dan enzimatis. Metoda fermentasi menggunakan sel hidup seperti mikroba yang disimpan sebagai ragi. Sementara sistem enzimatik menggunakan enzim. Metode berikutnya adalah cara mekanis yang sering disebut sentrifugasi (Alamsyah, 2005). Dengan metode pemancingan molekul minyak dalam santan ditarik oleh minyak umpan sampai akhirnya bersatu. Tarikan itu membuat air dan protein yang sebelumnya terikat dengan molekul santan menjadi putus. Teknik pemancingan pada dasarnya adalah mengubah bentuk emusi air-minyak menjadi minyak-minyak (Setiaji dan Prayugo, 2005).
Kerusakan Minyak Kelapa Bahan makanan berlemak merupakan medium yang baik bagi pertumbuhan beberapa jenis jamur dan bakteri. Kerusakan lemak dalam minyak kelapa dapat terjadi selama proses pengolahan seperti pemanasan dan penyimpanan. Kerusakan pada minyak berupa ketengikan yang menyebabkan bau dan rasa yang tidak enak pada minyak. Kerusakan tersebut dapat disebabkan oleh air, cahaya, panas, oksigen, logam, basa dan enzim (Alamsyah, 2005). Sifat dan daya tahan minyak terhadap kerusakan sangat tergantung pada komponen
penyusunnya,
terutama
kandungan
asam
lemak.
Minyak
yang
mengandung asam lemak tidak jenuh cenderung mudah teroksidasi, sedangkan yang banyak mengandung asam lemak jenuh lebih mudah terhidrolisis. Asam lemak pada umumnya bersifat semakin reaktif terhadap oksigen (Qazuini, 1993).
Universitas Sumatera Utara
Penyebab utama terjadinya ketengikan hidrolisis adalah adanya air, baik yang terdapat di dalam minyak maupun gliserol dan asam lemak. Reaksi dipercepat oleh basa, asam dan enzim-enzim. Proses hidrolisis mudah terjadi pada minyak yang berasal dari bahan dengan kadar air tinggi. Minyak kelapa yang diperoleh melalui proses ekstraksi secara basah (wet rendering) cenderung lebih banyak mengandung air, sehingga mudah mengalami kerusakan hidrolisis dan tidak tahan lama (Djatmiko dan Widjaya, 1973). Kerusakan minyak yang utama adalah timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut proses ketengikan. Hal ini disebabkan oleh autooksidasi radikal asam lemak tidak jenuh dalam minyak. Proses oksidasi yang berlangsung bila terjadi kontak antara antara oksigen dengan minyak (Winarno, 1986).
Universitas Sumatera Utara
