Analisis Lipid . . .
PENDAHULUAN
ANA LI SI S H A SI L P E RTAN IA N ➡ Lipid
Definition:
• Komponen organik yang tidak larut air?, • Mono dan digliserida - Larut pelarut polar dan non polar,
LIPID AN ALY SI S
• C2-C4 - Larut dalam air. • US FDA - komponen organik yang tersusun asam lemak C2-C24, ditung sebagai trigliserida. ➡ Lipid
Classification:
• Lipid sederhana (Simple lipid), • Lipid komplek (Compound lipid), • Lipid Turunan (Derivate lipid). Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
1
1
2 Analisis Lipid . . .
Analisis Lipid: Pendahuluan . . .
➡ Importance
of Lipid Analysis:
METODE ANALISIS
• Akurasi pelabelan kemasan.
A. Metode Ekstraksi Pelarut:
• Pemenuhan standar identitas.
1. Metode Ekstraksi Kontinyu (Goldfish Method). 2. Metode Ekstraksi Semi Kontinyu (Soxhlet Method). 3. Metode Ekstraksi Diskontinyu (Mononnier Method)
• Memastikan produk memenuhi standar perusahaan. Catatan: Analisis kadar lemak/minyak yang tidak tepat menghasilkan produk yang sesuai dengan standar dan menyebabkan kerugian yang besar ➡ General
2
D. Metode Ekstraksi Tanpa Pelarut: 1. Babcock Method. 2. Gerber Method.
Considerations:
• Minyak/lemak tidak larut dalam air, pemilihan pelarut sangat penting.
C. Metode Instrumen: 1. 2. 3. 4.
• Glycolipid larut dalam alkohol (polar), trigliserida larut dalam heksan dan P. eter (non polar). Pemilihan pelarut disesuaikan dengan jenis lipid dominan. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
3
Gas Chromatography Method. Infra Red Method. Specific Gravity Method. Nuclear Magnetic Resonance (NMR) Method. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
3
4
4
Analisis Lipid : Ekstraksi pelarut . . .
Analisis Lipid: Metode . . .
A. M E T O D E EK ST RA KS I P E LA R U T
➡
• Ekstraksi dengan pelarut organik atau dengan hidrolisis asam/basa.
• Harus mempunyai “solvent power” yang tinggi terhadap lipid.
• Bergantung pada persiapan sampel dan jenis pelarut yang digunakan. ➡ Persiapan
Pemilihan Pelarut:
• Titik didih rendah, tidak meninggalkan residu, tidak mudah terbakar, dan tidak beracun.
Sampel:
• Etil eter, petrolium eter, heksana, dan pentana.
• Mempengaruhi validitas pengujian. • Disesuaikan dengan jenis sampel.
• Kombinasi 2 atau 3 jenis pelarut digunakan untuk ekstraksi.
• Tahapan persiapan sampel:
• Pelarut dalam kondisi mur i dan bebas peroksida. • Rasio pelarut dan bahan terlarut penting, memaksimalkan ekstraksi.
a. Pengeringan. b. Pengecilan ukuran. c. Hidrolisis
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
5
5
6
Analisis Lipid : Ekstraksi pelarut . . .
➡
6
Analisis Lipid : Ekstraksi pelarut . . .
1. Metode Ekstraksi Kontinyu (Goldfish Method)
Pemilihan Pelarut:
• Sampel diletakan dalam timbel keramik.
• Harus mempunyai “solvent power” yang tinggi terhadap lipid.
• Pelarut secara kontinyu mengekstrak sampel di tibel keramik yang ditempatkan dalam gelas beaker (beaker extraction).
• Titik didih rendah, tidak meninggalkan residu, tidak mudah terbakar, dan tidak beracun.
• Setelah waktu ekstraksi selesai (4 jam), timbel dikeluarkan dari beaker, beaker dikeringkan hingga konstan.
• Etil eter, petrolium eter, heksana, dan pentana. • Kombinasi 2 atau 3 jenis pelarut digunakan untuk ekstraksi.
• Kadar lemak ditentukan dengan menghitung perubahan berat sampel.
• Pelarut dalam kondisi mur i dan bebas peroksida.
• Keuntungan: cepat dan lebih efisien.
• Rasio pelarut dan bahan terlarut penting, memaksimalkan ekstraksi.
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
7
• Kerugian: dapat menyebabkan “channeling”, mengebabkan esktraksi tidak sempurna. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
7
8
8
Analisis Lipid . . .
Analisis Minyak/Lemak: Metode Analisis . . .
Goldfish Fat Extractor
2. Metode Ekstraksi Semi Kontinyu (Soxhlet Method) • Pelarut terkumpul pada ruang ekstraksi selama 5-10 menit, merendam sampel, kemudian masuk kembali ke dalam labu didih dengan membawa ekstrak. • Memerlukan waktu lebih lama dibandingkan dengan sistem kontinyu. • Digunakan untuk analisis: a. Lemak sereal (AOAC No. 920.39C). b. Lemak daging (AOAC No. 960.39).
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
9
9
10
123
Analisis Lipid . . .
Analisis Lipid . . .
Soxhlet Fat Extractor
3. Metode Ekstraksi Diskontinyu
action
Terdiri dari:
920.39C for at Fat) (8) is tion method
a. Mojonnier Method b. Chloroform-Methanol Method.
a. Mojonnier Method:
s
the solvent –10 min and hen siphons measured by t of the fat
• Lemak diekstraksi dengan campuran pelarut etil eter dan petroleum eter dalam Labu Mojonnier.
ffect of the . However, continuous d and autoailable (e.g., Prairie, MN) cations.
• Roise-Gottlieb Method (AOAC No. 905.02).
2 O,
dry the der pressure
10
• Dapat digunakan untuk sampel padat dan cair. • Labu Mojonnier digunakan juga untuk hidrolisis (basa atau asam), terhadap sampel, sebelum diekstrak.
8-2
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
Soxhlet extraction apparatus.
figure
8.3.4.4 Calculation
11
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
11
12
12
Analisis Lipid . . .
Analisis Lipid . . .
Mojonnier Flask
Mojonnier Method . . . • Terutama untuk análisis kadar lemak pada dairy food (AOAC No. 989.05). • Digunakan juga untuk analisis kadar lemak pada tepung (AOAC No. 922.06) dan pakan ternak (AOAC No. 954.02). • Sebelum ekstraksi, dilakukan hidrolisis (asam/HCl). • Prosedur: 10g sampel, masukan dalam labu, tambahkan 1,5-2,0 ml NH4OH, kocok, tambahkan 10ml etanol 95%, kocok, tambahkan 25ml etil eter, kocok, tambahkan 25ml petroleum eter, kocok, sentrifius, pidahkan larutan. lakukan tiga kali. larutan yang mengandung lemak dikeringkan dengan oven.
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
13
13
14
14
Analisis Lipid . . .
Analisis Lipid . . .
b. Chloroform-Methanol Method:
B . M ET O D E E K ST R A K S I TA N PA P E L A R UT
• Methanol untuk melarutkan komponen polar, sedangkan Chloroform untuk melarutkan lemak.
1. Babcock Method
• Kemudian ditambahkan 0,88% KCl, untuk memisahkan fase polar dan non polar.
• AOAC No. 989.04 dan 989.10 (dairy products), AOAC No. 964.12 (seafood), dan AOAC No. 932.11 (flavor extract).
• Digunakan untuk ektraksi bahan rendah lemak.
• H2SO4 pekat ditambahkan pada sampel (dairy products), dalam botol Babcock.
• Prosedur:
• Asam menguraikan protein, menghasilkan panas, melepaskan lemak.
• 1 g sampel ditambahkan 10 ml methanol, homogenize 1min, tambah 20 ml chloroform, homogenize 1min, saring, cairan ditambah 0.88% HCl.
• Lemak dipisahkan dengan penambahan air panas dan sentrifugasi.
• Tebentuk 2 fase, dipisahkan. Fase chloroform (mengandung lemak) di tambah aquadest (pencucian), pisahkan, tambahkan NaSO4, kemudian dikeringkan hingga konstan. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
15
• Volume lemak dapat diketahui langsung pada botol Babcock. Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
15
16
16
130
Analisis Lipid: Tanpa pelarut . . .
Babcock Bottles
Part II • Compositional Analysis of Foods
Babcock Centrifuge 4. Tighten the stopper and mix by shaking the bottle. 5. Centrifuge the bottle for 4 min. 6. Place the bottle in a water bath at 60–63◦ C for 5 min and then read the fat content from the graduations on the bottle neck.
Analisis Lipid: Tanpa pelarut . . .
2. Gerber Method • Metode análisis lemak untuk dairy products, dengan menggunakn pelarut Asam Sulfat dan Amyl Alcohol. • Menggunakan Gerber Bottle.
8.4.2.3 Applications The Gerber method is comparable to the Babcock method but is simpler and faster and has wider application to a variety of dairy products (14). The isoamyl alcohol generally prevents the charring of sugar found with the regular Babcock method. This test is more popular in Europe than in America.
8.5 INSTRUMENTAL METHODS Instrumental methods offer numerous attractive features compared with the previously described extrac8-6 tion methods. In general, they are rapid, nondeJurusan Teknologi Hasil Pertanian figure 17 structive,Fakultas and require minimal preparation Pertanian Universitas Lampungsample and chemical consumption. However, the equipment can be expensive and measurements often require the 17 establishment of calibration curves specific to vari8.4.1.3 Applications ous compositions. Despite these drawbacks, several of The Analisis Babcock method, which .is. . a common official Lipid: Tanpa pelarut the following instrumental methods are very widely method for the determination of fat in milk, takes used in quality control as well as research and prodGerber Bottles about 45 min and duplicate tests should agree within uct development applications. The following section 0.1%. The Babcock method does not determine the describes several of these instrumental methods. phospholipids in the milk products. It is not applicable to products containing chocolate or added sugar with8.5.1 Infrared Method out modification because of charring of chocolate and sugars by sulfuric acid. A modified Babcock method The infrared (IR) method is based on absorption of IR is used to determine essential oil in flavor extracts energy by fat at a wavelength of 5.73 µm. The more (AOAC Method 932.11) and fat in seafood (AOAC the energy absorption at 5.73 µm, the higher is the Method 964.12). fat content of the sample (15). Mid-IR spectroscopy is
• As. Sulfat untuk mennguraikan protein dan kabohidrat, mengeluarkan panas, dan melepaskan lemak. • Amyl Alcohol mencegah pengarangan gula (laktosa). • Banyak digunakan di Eropa. • Volume lemak dapat diketahui langsung, seperti pada metode Babcock.
Babcock milk test bottles for milk (a), cream (b), and cheese (Paley bottle) (c) testing. (Courtesy of Kimble Glass Co., Vineland, NJ.)
8.4.2 Gerber Method for Milk Fat
8.4.2.1 Principle The principle of the Gerber method is similar to that of the Babcock method, but it uses sulfuric acid and amyl alcohol. The sulfuric acid digests proteins and carbohydrates, releases fat, and maintains the fat in a liquid state by generating heat.
8.4.2.2 Procedure 1. Transfer 10 ml of H2 SO4 at 15–21◦ C into a Gerber milk bottle. 2. Accurately measure milk sample (11 ml) into the Gerber bottle, using a Gerber pipette. 3. Add 1 ml of isoamyl alcohol to the bottle. 19
used in Infrared Milk Analyzers to determine milk fat content (AOAC Method 972.16). Near-infrared (NIR) spectroscopy has been used to measure the fat content of commodities such as meats, cereals, and oilseeds in the laboratory and is being adapted for on-line measurement. See Chap. 23 for a discussion of IR spectroscopy.
8.5.2 Specific Gravity (Foss-Let Method) Fat content by the Foss-Let method (Foss North America, Eden Prairie, MN) is determined as a function of the specific gravity of a sample solvent extract. A sample ofJurusan known weight is extracted for 1.5–2 min Teknologi Hasil Pertanian 19 Fakultas Pertanian Universitas Lampung in a vibration-reaction chamber with perchloroethylene. The extract is filtered, and using a thermostatically controlled device with digital readout, its specific
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
18
18 Analisis Lipid . . .
C . M E T O D E I N ST R UM E N TA SI 1. Infrared Method • Didasarkan peda penyerapan energi infra merah (panjang gelombang 5,73 um) oleh lemak. • Semakin besar absorban (serapan sinar infra merah), semakin tinggi konsentrasi lemak dalam sampel. • Menggunakan alat: Specteometer Infra Merah. • Mid-IR untuk susu (AOAC No. 972.16). • Near-IR untuk sereal, daging, dan biji-bijian.
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
20
20
Analisis Lipid : Instrumentasi . . .
Analisis Lipid : Instrumentasi . . .
2. Specific Grafity Method 4. Gas Chromatography Method
• Didasarkan pada specific gravity larutan yang mengandung lemak terekstrak. • Sampel diekstrak dengan Perchloroethylene, disaring, larutan ditimbang.
• Digunakan untuk menentukan jenis trigliserida dan asam lemak dalam lemak.
• Berat lemat diketahui dengan membandingkan tabel atau grafik.
• Pemisahan jenis trigliserida dan asam lemak didasarkan pada beda afinitas pada kolor kromatografy. • Total lemak merupakan jumlah dari semua asam lemak yang terdapat dalam bahan.
3. NMR Method • Didasarkan pada kurva titik leleh lemak yang dikandung dalam bahan.
• Untuk mengetahui jenis asam lemak, diperlukan standar asam lemak.
• Sangat cepat dan akurat, sangat mahal.
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
21
21 Analisis Lipid . . . 128
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
22
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
24
22 Analisis Lipid . . .
Part II • Compositional Analysis of Foods
Chromatogram fatty acid analysis by GC Auto-Scaled Chromatogram
60.00
Tetracosanoic
7,10,13,16,19cDocosapentaenoic
5,8,11,14,17c Eicosapentaenoic Docosanoic
13c-Docosenoic 11c,14c,17c-Eicosatrienoic 5,8,11,14c-Eicosatetraenoic
9c, 12c Octadecadienoic Eicosanoic
6,9,12,15c Octadecatetraenoic 11c, 14c-Eicosadienoic
9t-Octadecenoic
9t-Hexadecenoic 9c-Hexadecenoic
10c-Heptadecenoic
15.00
10c-Pentadecenoic
20.00
Heptadecanoic
Tetradecanoic
Decanoic Internal Standard Dodecanoic
Pentadecanoic 9c-Tetradecenoic
25.00
Tetranoic Hexanoic Octanoic
30.00
Tridecanoic
pA
35.00
9t,12t Octadecadienoic
Octadecanoic
40.00
6c,9c,12c Octadecatrienoic 11c-Eicosenoic 9c,12c,15c-Octadecatrienoic
9c-Octadecenoic
45.00
15c-Tetracosenoic
50.00
4,7,10,13,16,19Docosahexaenoic
Hexadecanoic
55.00
10.00
8.00
10.00
12.00
14.00
16.00
18.00
20.00
22.00
24.00
26.00
Minutes
8-5
Example of chromatogram from gas chromatography analysis.
figure
23
8-4 table
Fatty Acid Conversion Table
28.00
30.00
32.00
34.00
36.00
38.00
Jurusan Teknologi Hasil Pertanian Fakultas Pertanian Universitas Lampung
23
24