PEMBUATAN PENGGANTI MENTEGA COKLAT (CBS) MELALUI REAKSI INTERESTERIFIKASI ANTARA MINYAK KELAPA, STEARIN KELAPA SAWIT YANG DIPERKAYA OMEGA-3 (n-3) ETIL ESTER ASAM LEMAK IKAN SARDENCIS DENGAN MENGGUNAKAN KATALIS NATRIUM ETOKSIDA Julia Maulina Staf Pengajar Kopertis Wilayah-I. Dpk FKIP-UISU Medan ABSTRAK Reaksi Interesterifikasi pada lemak dan minyak akan menyebabkan pertukaran antara satu asam lemak dengan asam lemak yang lain didalam molekul trigliserida atau antara trigliserida yang dapat mengubah sifat kimia dan fisika pada lemak. Dalam penelitian ini dilakukan pembuatan Pengganti Mentega Coklat melalui proses interesterifikasi antara minyak kelapa dengan stearin kelapa sawit yang diperkaya Omega-3 asam lemak ikan sardencis dengan menggunakan katalis natrium etoksida. Dengan menganalisa berbagai perbandingan hasil interesterifikasi minyak kelapa dengan stearin kelapa sawit (70gr: 30gr) diperoleh kandungan lemak padat yang rendah (4,29%) pada suhu tubuh dan padat pada suhu kamar dan memnuhi syarat sebagai pengganti mentega coklat. Dilakukan modifikasi Omega-3 (n-3) Etil Ester Asam Lemak Ikan Sardencis pada perbandingan hasil interesterifikasi minyak kelapa dengan stearin kelapa sawit (70gr: 30gr). Dengan menganalisa berbagai perbandingan modifikasi Omega-3 (n3) Etil Ester Asam Lemak Ikan Sardencis dengan melakukan interesterifikasi dengan menggunakan katalis natrium etoksida diperoleh perbandingan minyak kelapa dengan stearin kelapa sawit dan Omega-3 (70gr: 30gr: 10gr) memiliki kandungan lemak padat yang lebih rendah (2,18%) pada suhu tubuh tetapi memiliki struktur padat pada suhu kamar. Berdasarkan persyaratan bahan pangan , mentega coklat yang baik yaitu yang padat pada suhu kamar dan meleleh pada suhu tubuh serta memiliki kandungan lemak padat yang rendah, maka interesterifikasi antara minyak kelapa dengan stearin kelapa sawit dan dimodifikasi dengan Omega-3 (n-3) etil ester asam lemak ikan sardencis menggunakan katalis natrium etoksida memenuhi persyaratan sebagai pengganti mentega coklat. Kata kunci: Cocoa Butter Substitutes, Stearin kelapa sawit, Minyak kelapa, Omega3, Solid fat content PENDAHULUAN Indonesia merupakan negara yang berpotensi di bidang pertanian dan merupakan negara produsen utama dalam berbagai komoditas pertanian.
Dengan demikian sangatlah strategis untuk memanfaatkan hasil pertanian menjadi produk-produk yang lebih berdaya saing. Kelapa sawit dan kelapa merupakan salah satu komoditas unggulan di Indonesia, khususnya Sumatera Utara.
57
Pembuatan Pengganti Mentega Coklat (CBS) Melalui Reaksi Interesterifikasi Antara Minyak Kelapa Sawit, Stearin Kelapa Sawit yang Diperkaya Omega-3 (n-3) Etil Ester Asam Lemak Ikan Sardencis dengan Menggunakan Katalis Natrium Etoksida (Julia Maulina)
Dengan memodifikasi minyak kelapa dengan stearin kelapa sawit, maka hasil yang diperoleh dapat dipergunakan sebagai cocoa butter substitutes (pengganti mentega coklat) dalam pembuatan penyalut coklat. Kandungan terbanyak mentega coklat merupakan gabungan trigliserida , misalnya palmitat-oleatstearat (POS), stearat-oleat-stearat (SOS) dan , pamitat-oleat-palmitat yang dapat diperoleh melalui pertukaran posisi pada molekul trigliserida dalam proses interesterifikasi. Keunikan komposisi trigliserida ini menyebabkan mentega coklat memiliki perubahan sifat fisik yang tampak pada proses rekristalisasi pada modifikasi kristal yang stabil dan memiliki tingkat rheologis tertentu dan mengandung kandungan lemak padat yang relatif tinggi. (Shukla, 1997) Mentega coklat berbentuk semi cair pada suhu kamar, tapi memiliki titik lebur antara 32° - 35°C dan mulai meleleh pada 30° - 32°C, ini merupakan syarat utama pada mentega coklat. Mentega coklat adalah komponen utama dalam pembuatan penyalut coklat, 6 50% dari permen coklat adalah mentega coklat dan 50% lagi terdiri dari bubuk coklat, lemak susu dan gula ditambah aditif lainnya (Cakebread, 1975). Stearin adalah semi padat yang dapat dipergunakan untuk memperbaiki kualitas kelembutan mentega coklat.Penelitian selanjutnya menunjukkan pembentukan lemak menyebabkan perubahan sifat mentega coklat, lemak ini disebut mentega keras (hard butter) dan dapat diperoleh dengan memodifikasi mentega coklat dengan minyak nabati, atau memodifikasi antara
58
minyak nabati yang berbeda yang dikenal dengan pengganti mentega coklat atau (Cocoa butter Substitutes). (Shukla, 1997). Minyak ikan sampai saat ini belum dimanfaatkan sebagai bahan baku dalam pembuatan pengganti mentega coklat meskipun ikan banyak mengandung omega-3 (n-3) eicosa pentaenoic acid (EPA) dan docosa hexaenoic acid (DHA) dan merupakan sumber potensial n-3 yang berasal dari alami. Peranan asam lemak n-3 dalam kesehatan telah terbukti melalui beberapa hasil penelitian, dimana senyawa tersebut dapat mencegah penyakit ateroklerosis dan jantung koroner, kanker, tumor serta pengaruhnya pada fungsi kekebalan dan inflamasi (Simopulus, 1989).Beberapa penelitian terakhir juga menunjukkan bahwa n-3 terdapat dalam jumlah yang tinggi dalam jaringan otak dan retina manusia. Karena tumbuh kembangnya otak dan retina terjadi selama bayi dalam kandungan dan saat bayi , maka dapat dikatakan bahwa asam lemak n-3 berfungsi sebagai nutrien esensial pada pertumbuhan awal manusia (Hauman, 1997). Produk konsentrat asam lemak n-3 komersial yang ada dipasaran saat ini umumnya berupa asam lemak esensial dalam bentuk etil ester atau asam lemak bebas yang dikemas dalam bentuk kapsul lemak dan dikonsumsi sebagai suplemen makanan (Lawson dan Hougles, 1988). Maka untuk itu perlu dilakukan beberapa penelitian untuk pemanfaatan asam lemak yang lebih ekonomis dan efisien yang pada akhirnya masyarakat lapisan menegah kebawah dapat mengkonsumsinya, dengan cara memasukkan asam lemak n-3 dalam
produk yang banyak ditemui masyarakat seperti pengganti lemak coklat dalam pembuatan permen coklat. Pemikiran pembuatan pengganti mentega coklat dengan cara interesterifikasi minyak nabati dapat dilakukan secara reaksi kimia maupun bioteknologi. Secara reaksi kimia dengan menggunakan katalis sedangkan secara bioteknologi dengan menggunakan enzim. Penggunaan reaksi interesterifikasi dilakukan untuk mencegah terjadinya asam lemak trans yang dapat menyebabkan penyakit jantung koroner, (Oveser, cs, 1998). Stearin kelapa sawit mengandung 57% asam palmitat dan telah digunakan sebagai pengganti mentega coklat dalam pembuatan permen coklat pada pabrik coklat Danish (Shukla, 1995). Minyak kelapa termasuk golongan minyak nabati, memiliki trigliserida yang mengandung 47% asam laurat, dan banyak mengandung asam lemak jenuh (> 50%, C6:0 – C12: 0) dan sedikit asam lemak tidak jenuh, sehingga memiliki kestabilan oksidasi yang lebih tinggi. (Richard , 1998) Minyak kelapa, diketahui memiliki komposisi yang mirip dengan minyak inti sawit, hanya saja kandungan asam oleatnya lebih rendah, sehingga kandungan lemak padat pada suhu kamar relatif lebih tinggi. (Petrauskalte, 2000) Dalam penelitian ini dicoba menggunakan stearin kelapa sawit yang padat dengan minyak kelapa yang diperkaya dengan n-3 etil ester asam lemak ikan sardencis melalui reaksi interesterifikasi yang menggunakan katalis natrium etoksida
dengan proses blending. Diharapkan akan diperoleh pengganti mentega coklat yang padat pada suhu kamar dan mencair pada suhu tubuh dan terjadi interesterifikasi antara trigliserida pada minyak kelapa yang mengandung 47% asam laurat dengan stearin kelapa sawit yang banyak mengandung 57% asam palmitat dengan etil ester asam lemak ikan Sardencis. Sehingga akan terjadi perubahan trigliserida rantai panjang pada stearin kelapa sawit menjadi trigliserida yang berantai lebih pendek, ini akan mempermudah penyerapan trigliserida oleh tubuh. Asam lemak laurat pada kelapa akan berinteraksi dengan palmitat pada stearin, sehingga pengganti mentega coklat yang diperoleh akan lebih baik kepadatannya pada suhu kamar, memiliki stabilitas oksidasi dan tekstur yang baik serta citarasa yang lebih baik dan mencair pada suhu tubuh. Oleh karena itu perlu dicari komposisi yang sesuai agar diperoleh pengganti mentega coklat yang baik . BAHAN DAN METODA Penelitian dilakukan di-Laboratorium FKIP MIPA -UISU Medan, analisa data GC-MS dan analisa Spektroskopi Pulsa NMR dilakukan di Laboratorium PT. SOCHI Medan. Stearin diperoleh dari PTPN III Tanjung Morawa, minyak kelapa dan stearin dietanolisis untuk mengetahui komposisi metil ester asam lemak yang dianalisa dengan GC-MS., OMEGA-3 (n-3) etil ester asam lemak diperoleh dari ikan Sardencis Selanjutnya minyak kelapa dan stearin serta n-3 eti ester asam lemak ikan Sardencis diinteresterifikasi dengan katalis natrium etoksida, dengan berbagai perbandingan, kemudian ditentukan titik leburnya dan dianalisa kandungan lemak padatnya dengan Pulsa NMR.
59
Pembuatan Minyak Kelapa, Daging buah kelapa diparut, direndam dalam air panas selama 30 menit, kemudian diperas dan disaring, filtratnya adalah campuran air dan minyak. Filtrat kemudian dipanaskan sampai mendidih, lalu didinginkan, kemudian dilarutkan dalam n-heksana dan ditambah Na2SO4 anhidrat. lalu disaring. Hasil saringan diuapkan melalui rotarievaporator untuk mendapatkan minyak kelapa sebagai residu yang bebas dari air. Ekstraksi Minyak Ikan Sardencis dan metil ester omega-3, Kepala dan bagian isi perut (jeroan) ikan Sardencis dipotong kecil-kecil dan dibersihkan dengan menggunakan aquadest. Kemudian ditiriskan sampai kering. Ditimbang sebanyak 3000 gr selanjutnya dikeringkan dengan menggunakan aliran udara panas. Kepala ikan dan bagian dalam diekstraksi dengan perkoalasi menggunakan pelarut n-heksana sampai diperoleh ekstrak minyak ikan. Pembuatan Metil Ester RBDPS Kelapa Sawit, 100 gram RBDPS dimasukkan ke dalam labu leher dua yang telah dilengkapi kondensor dan dihubungkan dengan tabung kaca berisi natrium sulfat anhidrus dan kapas serta labu dilengkapi dengan pengaduk magnit. Metanol kering dan benzen dimasukkan ke dalam labu sambil didinginkan dan diaduk, kemudian ditambahkan H2SO4 melalui corong penetes. Kemudian campuran direfluk selama tiga jam. hasil reaksi yang terbentuk diuapkan pelarutnya kemudian diekstraksi dengan n-heksan dan dicuci dengan aquades selanjutnya dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrus dan disaring, filtrat diuapkan pelarutnya. Residu adalah metil ester asam lemak yang dimurnikan melalui destilasi vakum sehingga diperoleh metil ester asam lemak murni. Metil ester ini kemudian
60
dianalisa dengan GC-MS(Paquot. C, Hauffenne. A, 1987) Pembuatan Metil Ester Minyak Kelapa, Minyak kelapa dimasukan kedalam labu leher dua selanjutnya dilakukan cara yang sama dengan pembuatan metil ester RBDPS. Pembuatan Metil Ester Asam Lemak Ikan Sardencis (Vogel, 1978), Dalam botol aspirator dimasukkan 2 gram KOH kemudian dilarutkan dalam 100 ml metanol dilakukan pengadukan menggu-nakan mekanik dengan kecepatan 2000 rpm selama 15 menit kemudian ditambah-kan minyak ikan 150 ml dan dilakukan pengadukan dengan menggunakan penga-duk mekanik dengan kecepatan 3000rpm selama 60 menit. Hasil reaksi didiamkan selama 24 jam terbentuklah 2 lapisan. Lapisan atas metil ester minyak ikan sardencis dianalisa dengan menggunakan kromatografi gas. Ekstrak minyak ikan dikeringkan dengan Na2SO4 anhidrus dan karbon aktif yang berfungsi menghilangkan bau amis dari etil ester. Randemen yang diperoleh dari hasil etanolisis sebesar 56,7% (b/v). Hasil analisa untuk omega-3 dapat dilihat pada lampiran 3. Interesterifikasi antara Stearin Kelapa Sawit dengan Minyak Kelapa dan Minyak Ikan Sardencis, stearin kelapa sawit dicampur dengan minyak kelapa serta minyak ikan sardencis lalu dimasukkan ke dalam botol aspirator dengan berbagai perbandingan konsentrasi dan ditambahkan katalis natrium metoksida sebanyak 0,3mg. Campuran ini diaduk menggunakan pengaduk mekanik dengan kecepatan putaran 4000 rpm selama 4 jam. Hasil reaksi interesterifikasi ini ditentukan titik leburnya dianalisa
untuk menentukan kandungan lemak padatnya (solid fat content) dengan menggunakan alat pulsa NMR. Penentuan Titik Lebur Hasil Interesterifikasi, Hasil interesterifikasi dari berbagai perbandingan dipanaskan hingga mencair dan homogen. Asam lemak cair tersebut dimasukkan kepipa kapiler setinggi 1 cm, ujung pipa kapiler ditutup dan disimpan dalam lemari pendingin selama 24 jam. Pipa kapiler kemudian diikatkan pada ujung bawah
termometer sehingga bagian bawah pipa kapiler sejajar dengan ujung bawah termometer. Kemudian pipa kapiler ini dimasukkan kedalam erlenmeyer yang berisi air sebanyak 400 ml. Ujung bawah pipa kapiler dimasukkan sedalam 3 cm dan erlenmeyer dilengkapi dengan pengaduk magnet. Dipanaskan diatas hot plate, dicatat pada saat mana mulai mencair. Dilakukan pengulangan tiga kali untuk setiap perbandingan.
HASIL DAN PEMBAHASAN Hasil 1. Ekstraksi Minyak Kelapa Minyak kelapa yang diperoleh dari 2000gr daging buah kelapa dengan pelarut normal heksana, diperoleh 1000gr minyak kelapa yaitu sekitar 50%. Ekstraksi minyak dilakukan dengan dua kali perlakuan. Tabel .1. Hasil Ekstraksi Minyak Kelapa Dengan Pelarut n-Heksan No 1.
Sampel (gr) 1000
Minyak (gr) 560
Persentase 56
2. Total
1000 2000
410 970
41 97
Rata-rata
48,5 %
Minyak yang diperoleh dari hasil ekstraksi ditentukan kandungan asam lemaknya dengan analisa GC-MS setelah terlebih dahulu dimetil esterkan. 2. Metil Ester Minyak Kelapa Hasil transesterifikasi minyak kelapa dengan methanol menggunakan katalis H2SO4(p) dalam pelarut benzena, dimana digunakan 100 gr minyak kelapa dan diperoleh 60 gr metil ester minyak kelapa atau 60%. Metil ester minyak kelapa yang diperoleh dianalisa dengan GC-MS, diperoleh Tabel.2 Komposisi Asam Minyak Kelapa R. Time 1. 2. 3. 4. 5. 6.
1.08 1.51 2.31 3.78 6.50 11.55
7. 8.
13.26 16.69
Jenis Asam Lemak (As.lemak jenuh) Kaprilat Kaprat Laurat Miristat Palmitat Stearat (As.lemak tak jenuh) Oleat Linoleat
Rumus
Persentase
C7H15COOH C9H19COOH C11H33COOH C13H27COOH C15H31COOH C17H35COOH
7.28 6.55 49.54 18.08 8.10 2.79
C17H33COOH C17H31COOH
6.36 1.28
61
Hasil dalam bentuk kromatogram dapat dilihat pada lampiran 1. Dari komposisi asam minyak kelapa ini maka minyak kelapa memenuhi standart untuk dapat digunakan. Metil Ester RBDPS Hasil interesterifikasi RBDPS dengan metanol menggunakan katalis H2SO4(p) dalam pelarut benzena. 100 gr RBDPS yang digunakan akhirnya diperoleh 80 gr metil ester RBDPS atau sekitar 80%. Metil ester RBDPS yang diperoleh diindentifikasi dengan analisis GC-MS sehingga diperoleh komposisi asam lemak RBDPS seperti tabel. Tabel-3. Komposisi Asam Lemak RBDPS No
R. Time
1. 2. 3. 4.
2.31 3.78 6.50 11.55
5. 6.
13.26 16.69
Jenis Asam Lemak (Asam lemak jenuh) Laurat Miristat Palmitat Stearat (Asam lemak tidak jenuh) Oleat Linoleat
Rumus
Persentase
C11H23COOH C13H27COOH C15H31COOH C17H35COOH
0.25 1.40 57.75 4.61
C17H33COOH C17H31COOH
28.71 7.27
Hasil dalam bentuk kromatogram dapat dilihat pada lampiran 2. Dari komposisi kandungan asam lemak yang diperoleh dengan analisa GC-MS, maka RBDPS ini memenuhi komposisi asam lemak standart. 3. Interesterifikasi Antara Minyak Kelapa Dengan RBDPS Minyak kelapa yang diperoleh dari hasil ekstraksi diambil sebanyak 50 gr dicampurkan dengan 50 gr RBDPS, lalu dilakukan proses transesterifikasi dengan menggunakan katalis natrium metoksida. Dengan cara yang sama juga dilakukan pencampuran antara minyak kelapa dan RBDPS dengan perbandingan masingmasing (65:35); (70:30); (75:25). Hasil dari transesterifikasi ini ditentukan titik leburnya dan kandungan lemak padat. 4. Titik Lebur Hasil Transesterifikasi Antara Minyak Kelapa Dengan RBDPS Titik lebur lemak yang diperoleh dari hasil transesterifikasi minyak kelapa dengan perbandingan (50:50); (65:35); (70:30); (75:25). Tabel 4. Titik Lebur Hasil Transesterifikasi Antara Minyak Kelapa Dengan RBDPS
Sampel Transesterifikasi Minyak Kelapa / RBDPS 50: 50 Minyak Kelapa / RBDPS 65: 35 Minyak Kelapa / RBDPS 70: 30 Minyak Kelapa / RBDPS 75: 25
62
Titik Lebur 0C Rata-rata 47.5 47.5 47.5 47.5 37.5
37.5
39
38
37
36.5
36
36.5
30.5
31
31.5
31
5. Kandungan Lemak Padat Hasil Interesterifikasi Antara Minyak Kelapa Dengan RBDPS Solid Fat Content (kandungan lemak padat) dari hasil transesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS dianalisis dengan Pulse NMR tipe BS-684.
Tabel. 5. Kandungan Lemak Padat Hasil Interesterifikasi Antara Minyak Kelapa Dengan RBDPS Sampel Transesterifikasi
Kandungan Lemak Padat (%) 20°C
Minyak Kelapa / RBDPS 50 gr: 50 gr Minyak Kelapa / RBDPS 65 gr: 35 gr Minyak kelapa / RBDPS 70 gr: 30 gr Minyak Kelapa / RBDPS 75 gr: 25 gr
25oC
30oC
35oC
40oC
23.73
20.86
18.11
17.63
-
23.22
11.72
8.20
5.97
3.95
26.21
9.25
5.81
4.29
2.33
29.21
20.61
15.51
12.71
8.98
6. Titik Lebur Hasil Interesterifikasi antara Minyak Kelapa dengan RBDPS dan OMEGA3 Ikan Sardencis Titik lebur hasil interesterifikasi antara minyak kelapa: RBDPS: OMEGA-3 yang dilakukan dapat dilihat pada tabel 6. Tabel 6. Titik Lebur Hasil Interesterifikasi antara Minyak Kelapa dengan RBDPS dan OMEGA-3 Ikan Sardencis Sampel Interesterifikasi M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30gr : M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30gr : 5gr M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30 gr : 10 gr M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30 : 15gr M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30gr : 20gr
Titik Lebur ( 0C) 37 36,5
Rata-rata 36
36,5
36,2
36,5
36,3
36,33
34,2
34,4
34,4
34,3
33,3
32,3
32,3
32,63
32,4
31,3
31,5
31,6
7. Kandungan Lemak Padat Hasil Interesterifikasi antara Minyak Kelapa dengan RBDPS dan Omega-3 Ikan Sardencis Solid Fat Content (kandungan lemak padat) dari hasil transesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS dan Omega-3 dianalisa dengan Pulse NMR tipe BS-684. Tabel 7. Kandungan Lemak Padat Hasil Interesterifikasi Antara Minyak Kelapa Dengan RBDPS dan Omega-3 Sampel Interesterifikasi M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30gr : -
Kandungan Lemak Padat (%) 20 0 C 250 C 30 0 C 26,21 9,25 5,81
350 C 4,29
400 C 2,73
63
M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30gr : 5gr M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30 gr : 10 gr M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr : 30 : 15gr M.Kelapa/RBDPS/Omega-3 70 gr: 30gr : 20gr
25,12
8,20
4,61
3,20
3,30
23,96
7,15
3,60
2,18
2,18
22,83
6,18
2,53
2,82
1,50
20,22
5,25
2,48
1,60
1,10
PEMBAHASAN Ekstraksi minyak kelapa dari daging buah kelapa dengan menggunakan pelarut n-heksan diperoleh kandungan minyak sebesar 50%, sedangkan menurut sumber literatur bahwa kandungan minyak kelapa berkisar 65%. Perbedaan hasil yang diperoleh ini dipengaruhi oleh jenis varietas dan iklim dari pohon kelapa sehingga menghasilkan minyak kelapa dalam kadar yang berbeda-beda . Dari komposisi asam lemak minyak kelapa, 47% adalah asam lemak laurat yang memberikan cita rasa yang tinggi. Dari kromatografi gas yang dapat dilihat pada tabel.1.. bahwasanya minyak kelapa mengandung sedikit asam lemak tidak jenuh (7.64%). Keadaan ini menyebabkan minyak kelapa memiliki daya tahan tinggi terhadap oksidasi dan titik leburnya tidak begitu tinggi, menurut literatur titik leburnya antara (21,1 - 26°C), sehingga cair pada temperatur kamar. Keadaan ini menyebabkan minyak kelapa tidak dapat digunakan sebagai pengganti mentega coklat
64
yang sifatnya padat pada suhu kamar dan melebur pada suhu tubuh. Untuk itu perlu dilakukan modifikasi untuk mendapatkan lemak yang semi padat dan memiliki sifat fisik seperti mentega coklat. RBDPS memiliki konfigurasi trigliserida yang mirip dengan mentega coklat. Dari tabel .1.. RBDPS mengandung asam lemak jenuh yang tinggi sehingga memiliki titik lebur yang tinggi dari literatur dinyatakan bahwa titik lebur RBDPS antara (44 - 56°C). Untuk mendapatkan pengganti mentega coklat maka dilakukan proses transesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS dengan menggunakan katalis natrium metoksida. Dengan mengatur perbandingan berat antara minyak kelapa dan RBDPS dapat diperoleh lemak yang semi padat yang memiliki sifat fisik seperti mentega coklat. Proses transesterifikasi dengan adanya katalis natrium metoksida dapat mempertukarkan gugus asil dari kedua trigliserida jenuh dan tidak jenuh, yang dapat dilihat dari mekanisme reaksi berikut: (Hamilton, R.J, 1989)
Titik lebur lemak yang diperoleh dari hasil transesterifikasi minyak kelapa dengan perbandingan (50: 50); (65: 35); (70:30) dan (75:25) masing-masing adalah (47,5° C); (38° C): (36.5° C); (31° C) yang dapat dilihat pada tabel .6. Dari hasil yang diperoleh ternyata semangkin banyak minyak kelapa maka titik lebur lemak semangkin kecil hal ini disebabkan karena minyak kelapa lebih banyak mengandung asam lemak jenuh sekitar 90%. Minyak kelapa mengandung 84% trigliserida dengan tiga molekul asam lemak jenuh, 12% trigliserida dengan dua asam lemak jenuh dan 4% trigliserida dengan satu asam lemak jenuh.
Minyak kelapa juga digolongkan kedalam minyak asam laurat karena kandungan asam lauratnya paling besar jika dibandingkan dengan asam lemak lainnya. RBDPS mengandung asam palmitat 47% dan oleat 16%. Bila dibandingkan proses interesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS dengan perbandingan yang sama yaitu (50:50) mempunyai titik lebur yang tinggi yaitu (47,5°C) dibandingkan titik lebur pada proses interesterifikasi minyak kelapa dengan RBDPS dengan perbandingan berat (70:30); (65:35); (75:25) yang mempunyai titik lebur (36,5°C; 38°C; 31°C), ini disebabkan penggunaan RBDPS yang mempunyai titik lebur yaitu (44 - 56°C) lebih rendah dari
65
pada minyak kelapa yang mempunyai titik lebur (23 - 26°C). Dalam tujuan penelitian ini untuk membuat pengganti mentega coklat (cocoa butter subtitutes) yang syarat utamanya padat pada suhu kamar (27°C) dan melebur pada suhu tubuh (36.5 - 37°C). Berdasarkan pengukuran titik lebur pada proses transesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS maka perbandingan (70:30) memenuhi syarat sifat fisik pengganti mentega coklat. Pada penambahan omega-3 dari ikan sardencis diambil perbandingan (70:.30) sebagai perbandingan yang dicampur dengan omega-3, dan dilakukan pengurangan jumlah stearin hingaa mencapai perbandingan (70: 10) . Hal ini dilakukan karena stearin merupakan fraksi padat yang menyebabkan kenaikan titik lebur dan dapat mempengaruhi pengukuran kandungan lemak padat pada suhu tubuh. Ternyata semangkin tinggi penambahan omega-3 terrjadi penurunan titik lebur , meskipun pada beberapa perbandingan minyak kelapa:stearin kelapa sawit: omega-3 (70:10:20) terjadi perubahan titik lebur yang tidak siknifikan lagi. Kandungan lemak padat untuk hasil transesterifikasi antara minyak kelapa dan RBDPS dengan berbagai perbandingan yang berbeda memberikan hasil yang semangkin rendah disebabkan berkurangnya jumlah RBDPS. Tetapi pada perbandingan interesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS (75:25) kandungan lemak padat tinggi, kemungkinan ini disebabkan pengadukan tidak sempurna pada proses interesterifikasi, ini dapat dilihat pada tabel 5.
66
Apabila dibandingkan kandungan lemak padat dari hasil transesterifikasi antara minyak kelapa dan RBDPS dengan perbandingan (65:35) pada temperatur 208C lebih tinggi dari pada temperatur 258C, 308C, 358C dan 408C. Keadaan ini menunjukkan bahwa kandungan lemak padat berbanding terbalik dengan temperatur, semangkin tinggi temperatur kandungan lemak semangkin rendah, demikian juga pada perbandingan transesterifikasi lainnya yang dapat dilihat pada lampiran 1 – 4. Ditinjau dari sifat fisik RBDPS yang mempunyai titik lebur yang tinggi, maka sesuai dengan penurunan jumlah RBDPS pada perbandingan transesterifikasi antara RBDPS dengan minyak kelapa kelihatan terjadi penurunan kandungan lemak padat. Pada lampiran 1 – 4 kelihatan bahwa penurunan titik lebur dari lemak juga nemurunkan kandungan lemak padat, hal ini menunjukkan bahwa titik lebur berbanding lurus dengan kandungan lemak padat. Dengan membandingkan kandungan lemak padat antara transesterifikasi RBDPS dan minyak kelapa dengan mentega coklat Ghana yang ditransesterifikasi dengan Illexao dengan metoda pulsed NMR tipe BS 684 diperoleh kandungan lemak padat (4.5 –16.6%) pada temperatur 35ºC. Demikian pula jika dibandingkan dengan transesterifikasi antara mentega coklat Malaysia dengan stearin diperoleh kandungan lemak padat 13.7% pada temperatur 35ºC. Kesemua ini menunjukkan bahwa transesterifikasi antara RBDPS dengan minyak kelapa (30:70) mempunyai kandungan lemak padat yang relatif rendah dan menyebabkan mudah dicerna dan diabsorbsi oleh usus (4.29%).
Selain itu transesterifikasi RBDPS dengan minyak kelapa (30:70) memiliki titik lebur pada temperatur 36.58C dan padat pada suhu kamar. Kesemua ini menunjukkan layak digunakan sebagai pengganti mentega coklat. Atas dasar pemikiran tersebut peneliti memilih perbandingan minyak kelapa dengan RBDPS (70:30) sebagai perbandingan yang layak dimodifikasi dengan Omega-3 dari ikan sardencis. Dari data hasil titik lebur pada table .6.. ternyata semangkin banyak ditambahkan omega-3 ikan sardencis maka semangkin rendah titik lebur campuran, hal ini terjadi disebabkan adanya perubahan kimia campuran dengan adanya omega-3. Dari hasil titik lebur tersebut pada perbandingan campuran minyak kelapa /RBDPS/ Omega-3 (70: 30: 10) memiliki titik lebur 34,4 pada temperatur tubuh 35oC, berarti kondisi padat pada suhu kamar dan cair pada suhu tubuh. Keadaan seperti ini sangat dibutuhkan pada pembuatan mentega coklat. Tetapi titik lebur bukanlah satusatunya kondisi yang diperhitungkan , kandungan lemak padat juga sangat memegang peranan penting dalam pembuatan mentega coklat . Dari hasil data kandungan lemak padat campuran antara Minyak kelapa/ RBDPS/ Omega-3 pada table 4.1.8.1 ternyata pada campuran 70: 30: 10 kandungan lemak padat pada temperatur 35 oC mencapai 2,18 %. Persentase kandungan lemak padat ini layak karena dibawah 5%. Walaupun pada perbandingan minyak kelapa/RBDPS/Omega-3 (70 gr: 30 gr: 20gr) memiliki kandungan lemak padat yang lebih rendah 1,60% pada suhu tubuh tetapi memiliki titik lebur 31,5 sehingga tidak memiliki kepadatan yang baik pada suhu kamar.
KESIMPULAN DAN SARAN Kesimpulan Dari hasil dan pembahasan dapat diambil kesimpulan sebagai berikut: 1. Titik lebur interesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS dengan perbandingan (50:50); (65:35); (70:30); (75:25) masingmasing adalah (47.58C ; 388C; 36.58C dan 318C). 2. Kandungan lemak padat transesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS dengan perbandingan (70:30) yaitu (4.29%) dan titik leburnya (36.58C) memiliki sifat yang padat pada suhu kamar dan melebur pada suhu tubuh. 3. Titik lebur yang layak pada interesterifikasi antara minyak kelapa / RBDPS dan Omega-3 ikan sardencis (70 gr: 30 gr: 10 gr) adalah 34,4 oC dan kandungan lemak padatnya pada suhu tubuh 2,18%. 4. Dilihat dari titik lebur interesterifikasi antara minyak kelapa dengan RBDPS dan Omega-3 ikan sardencis bahwasanya titik lebur berbanding lurus dengan kandungan lemak padat. 5. Dengan memperhatikan kandungan lemak padat dan temperatur maka dapat dinyatakan bahwa temperatur berbanding terbalik dengan kandungan lemak padat. 6. Sesuai dengan sifat fisika dan kandungan lemak padat pada proses transesterifikasi antara minyak kelapa dan RBDPS dan Omega-3 dengan perbandingan (70:30:10) maka lemak yang dihasilkan dapat digunakan sebagai pengganti mentega coklat didalam pembuatan bahan penyalut coklat .
67
Saran 1. Pada peneliti berikutnya disarankan untuk menentukan sifat-sifat fisika dan kimia lainnya seperti bilangan Iodium, bilangan asam, bilangan peroksida, komposisi asam trigliserida hasil tran-sesterifika, persentase lemak trans,dan perbandingan antara asam lemak tak jenuh dengan asam lemak jenuh. 2. Perlu dilakukan modifikasi dengan lemak susu yang merupakan komponen utama dalam pembuatan penyalut coklat. DAFTAR PUSTAKA Akoh C.C., 1995, “Lipid-Based Fat Substitutes”, Depatrment of Food Science and Technology, The University of Georgia, Athens, GA 30603-7610, 405-406. Bysted,A. 1998, “Influence of Moderate Amounts of trans Fatty Acids on the formation of Polyunsaturated Fatty Acids”, JAOCS,75.(2), 225-234. Basiron.Y, Jalani.BS, Chan.KW, 2000 “Advances in Oil Palm Research”, Malaysian Palm Oil Board Ministry of Primary Industries Malaysia, Published in August, 2. Choo, S.Y.K., Miyahita. T., Miyazawa. K., Fujomoto and Kaneda, T., 1997, "Autooxidation of Etil Eicosapentanoate and Docosahexanoate", JAOCS, 60, 876-879 Gudmundur, G., Haraldsson, Bjorn Kristinson, Ragnheidur Sigundardottir, and Haral Breioik, 1997, "The preparation of Concentrates of Eicosapentanoic Acid and Docosahexanoid Acid by Lipase Catalyzed Transesterifikasi of
68
Fish Oil with Ethanol", JAOCS 74., 1419 – 1424 Geise, J. 1996, “ Fats, Oils and Fat Replacers”, Food Technology, April. 78-84 Haufmann B.F., 1998, “Stearic Acid: a ‘Different’ Saturated Fatty Acid’, INFORM, 9,(3) March. 202-208 Harald, B., Gudmundur, G., Haraldson and Bjorn Cristinsson, 1997 "Preparation Highly Purified Concentrates of Eicosapentaenoic Acid and Docosahexanoic Acid", JAOCS 74, 1425 – 1429 Haufmann, B.F, 1994, “Tools: Hydrogenation Interesterification”, INFORM, 5,(6), 215-219 Hamilton, R.J., 1998, “Esterification and Interesterification”, INFORM 67-80 Hamilton, R.J., and Rossel J.B., 1986, “Analysis of Oils and Fats”, Departement of Chemistry Huyghebaert, D, Verhaeghe and Demor,H, 1990, “Fat Products Using Chemical and Enzymatic Interesterification “,Laboratory of Food Technology, Chemistry and Microbiology, State University of Ghent, Belgium. Kaban, J., Sitompul, S., dan Brahmana, S.S., 1997, “Studi Perubahan cis ke Trans dari Hasil Reaksi Interesterifikasi antara Stearin Kelapa Sawit dengan Minyak Jagung dan Minyak Kedelai Dalam Proses Pembuatan Margarin Nabati”, Laporan Penelitian, FMIPA-USU, Medan Ketaren, S., 1986, “Minyak dan Lemak Pangan”, Penerbit UI Jakarta.
Kritcheusky, P., 1995, “Fatty Acids, Triglicerides Strukture and Lipids Metabolism”, J.Nutr. Biochem.6. April.1393-1397
Poisson, J.P., 1990, " Omega-3 Polyenic Acids: Sources, Intake", Bibl Nutrifican Dieta Basel, Karger, 46 ., 70 – 86
List, G.R., Mounts,T.L., Orthoefer, F., and Neff, W.E, 1997 “Efect of Interesterification on the Structure and Physical Properties of HighStearic Acid Soybean Oils”, JAOCS, 74,(3): 327-329
Ptrauskaite. V, 1998, “Physical Refining of Coconut Oil: Effect of Crude Oil Quality and Deodorization Conditions on Neutral Oil Loss”, JAOCS, 77, 581-586.
Marangoni.G, Rousseau.D, 1998, “The Influence of Chemical Interesterification on Physicochemical Properties of Complex fat Systems Melting and Crystallization”, JAOCS,75.(10), 1265-1271 Melton, S.L., 1996, “Nutritional Needs for Fat and the Role of Fat in the Diet”, JAOCS, Campaign, Illinois. 151-159 Minifie B.W., 1989, “Chocolate, Cocoa, And Confectionery”,Science and Technology, Consultant to the Confectionery Industry Richardson Research Inc., Hayward, California Moran, D.P.J and Rajah, K.K., 1994, “Fats In Food Products”, Blackie Academic & Professional, 1 edition, An Imprint of Chapman & Hall. Noor Lida, H.M., 1998, “Physicochemical Characteristic of Palm- Based Oil Blends for the Production of Reduced Fat Spreads”, JAOCS,75,(11), 1625163113. Ovesen, L., Leth,T.and Hansen, K , 1998, “Fatty acid Composition and Contents of trans Monounsaturated Fatty acids in Frying Fats, and in Margarines and Shortenings Marketed in Denmark “, JAOCS, 75, 1079-1083.
Richard D. O, 1998, “Fats and Oils, Formulating and Processing for applications”, Fats and Oils Consultant Plano, Texas,Published in the Western Hemisphere by Technologic Publishing Company, Inc. 23-42. Sara, D., Kelly,L.R and Richard, W.H, 1997, “Mixtures of Palm Kernel Oil With Cocoa Butter and Milk Fat in Compound Coatings”, JAOCS,74,(4) Sachito, Tahaji, Kajimoto, G and Guci, M., 1977, “Microwave roasting and Phospholipids in Soy beans (Glycine max, L.) at Different Moisture Contents,” JAOCS, 74, 117 – 24 Shukla, V.K.S, 1995, “Confectionary fats”, Developments in Oils and Fats, edited by R.J.Hamilton, School of Chemical and Physical Sciences Liverpool John Moores University Liverpool , 66-94. Shukla, V.K.S, 1997, “Chocolate the Chemistry of Pleasure”, INFORM, 8,(2) February. Silalahi, J, 1999 “Modification of Fats and Oils”, Media Farmasi, 7, (1), 116. Silalahi.J, 2000 “Fats, Oil, and Fat Substitutes in Human Nutrition”, Indonesian Food And Nutrition Process, 7 (2), 56-66.
69
Silalahi. J, 2001 “Lecture Notes Oleochemistry”, Postgraduate Section University of North Sumatra Sontag, N., 1982 “ Interesterification”, Baileys Industrial Oil and Fat Products.2., Fourth Edition, Swern D(ed) John Wiley and Sons, Brisbane. Sudarmaji,S dkk, 1996 “Analisa Bahan Makanan dan Pertanian”, edisi II,Fakultas Teknologi Pertanian Universitas Gajah Mada Yogyakarta, Swern.D, 1982, “Bailey’s Industrial Oil And Fat Products”, 2, Fels Research Institute and Temple University. and Biochemistry, Liverpool Polytechnic, Liverpool, UK. 77-90
Williams S.D., 1997, “Mixtures of Palm Kernel Oil with Cocoa Butter and Milk Fat in Compound Coatings”, JAOCS, 74, 357-365 Willis, M.W., Lencki, R.W and Marangoni, A.G, 1998 . “Lipid Modification Strategis in the Production of Nutritional Functional Fats and Oils”, Critical Review in Food Science and Nutrition, 38 (8): 639 – 674.Canada Yuji Shimada, Kazuale, Nam Yama, Ateio Sugi Hara Shigeru Moryama and Yoshio Tominaga, 1997, "Purification of Docosahexanoid Acid from Tuna Oil by Two-Step Enzymatic Method Hydrolysis and Selective Esterification", JAOCS 74 (11) 1441 - 1446
Pembuatan Pengganti Mentega Coklat (CBS) Melalui Reaksi Interesterifikasi Antara Minyak Kelapa Sawit, Stearin Kelapa Sawit yang Diperkaya Omega-3 (n-3) Etil Ester Asam Lemak Ikan Sardencis dengan Menggunakan Katalis Natrium Etoksida (Julia Maulina)
70
GC-02 TIME:
00/ 16/ 23 ANALYST:
11:56:07 SAMP/ CO ND:
1.08 1.512
1.836
2.306
2.916 3.779
6.503 7.65
11.548 13.262
16.692
RO MATO GRAM 1 MEMO RIZED R 5A CHRO MATO PAC ANNEL NO 1 MPLE NO 0 PO RT NO 1930 NO 1 2 3 4 5 6 7 8
TIME 1.08 1.512 2.306 3.779 6.503 11.548 13.262 16.692 TO TAL
FILE METHO D AREA MK 92254 83000 627501 S 229034 102580 S 35365 80572 V 16257 266563
IDNO 1 2 3 4 5 6 7 8
9 42 CO NC 7.2838 6.5532 49.5436 18.0831 8.0991 2.7922 6.3615 1.2836
NAME C8 C10 C12 C14 C16 C18 C18:1 C18:2
100
JURNAL PENELITIAN BIDANG ILMU PERTANIAN Volume 2, Nomor 3, Desember 2004 : 56-72
71
GC-02 TIME:
00/ 16/ 23 ANALYST:
11:32:17 SAMP/ CO ND:
2.308 3.782 4.937
8.625
11.554 13.263
13.686
20.308
RO MATO GRAM 1 MEMO RIZED R 5A CHRO MATO PAC ANNEL NO 1 MPLE NO 0 PO RT NO 1929 NO 1 2 3 4 5 6
TIME 2.308 3.782 6.503 11.554 13.263 16.686 TOTAL
FILE METHO D
AREA 2273 12932 533129 S 42577 265080 V 67134 923125
MK
IDNO
9 42 CO NC
3 4 5 6 7 8
NAME
0.2462 1.4009 57.7527 4.6122 28.7155 7.2724
C12 C14 C16 C18 C18:1 C18:2
100
Pembuatan Pengganti Mentega Coklat (CBS) Melalui Reaksi Interesterifikasi Antara Minyak Kelapa Sawit, Stearin Kelapa Sawit yang Diperkaya Omega-3 (n-3) Etil Ester Asam Lemak Ikan Sardencis dengan Menggunakan Katalis Natrium Etoksida (Julia Maulina)
72
Lampiran 3. Grafik Kandungan Lemak Padat (%) Vs Temperatur (oC) Berbagai Perbandingan Interesterifikasi antara RBDPS Dengan Minyak kelapa Grafik Kandungan Lemak padat Vs.Temperatur Antara Berbagai Perbandingan interesterifikasi Minyak Kelapa Dengan RBDPS 35
Kandungan Lemak Padat (%)
30 25 20 15 10 5 0 20
25
30
35
40
Temperatur ( C) A
Keterangan:
A C B D
B
= Minyak Kelapa / RBDPS = Minyak Kelapa / RBDPS = Minyak kelapa / RBDPS = Minyak Kelapa / RBDPS
C
D
50 gr: 50 gr 70 gr: 30 gr 65 gr: 35 gr 75 gr: 25 gr
JURNAL PENELITIAN BIDANG ILMU PERTANIAN Volume 2, Nomor 3, Desember 2004 : 56-72
73
Lampiran 4. Grafik Kandungan Lemak Padat (%) Vs Temperatur (oC) Berbagai Perbandingan interesterifikasi Antara RBDPS dengan Minyak kelapa dan Omega-3 ikan Sardencis Grafik Kandungan Lem ak padat Vs.Tem peratur Antara Berbagai Perbandingan interesterifikasi Minyak Kelapa Dengan RBDPS dan Om ega-3
30
Kandungan Lemak Padat (%)
25
20
15
10
5
0 20
25
30
35
40
Tem peratur ( C) A
B
C
D
E
KETERANGAN: A = Minyak Kelapa / RBDPS / Omega-3 = 70 gr: 30 gr B = Minyak Kelapa / RBDPS / Omega-3 = 70 gr:30 gr: 5 gr C = Minyak Kelapa / RBDPS / Omega-3 = 70 GR: 30 GR: 10 GR D = Minyak Kelapa / RBDPS / Omega-3 = 70 GR: 30 GR: 15 GR E = Minyak kelapa / RBDPS / Omega-3 = 70 GR: 30 GR: 20 GR
Pembuatan Pengganti Mentega Coklat (CBS) Melalui Reaksi Interesterifikasi Antara Minyak Kelapa Sawit, Stearin Kelapa Sawit yang Diperkaya Omega-3 (n-3) Etil Ester Asam Lemak Ikan Sardencis dengan Menggunakan Katalis Natrium Etoksida (Julia Maulina)
74
