A. Latar Belakang
Lemak dan minyak mempunyai daya tarik universal yang unik. Senyawa ini menjadi sumber sifat-sifat istimewa termasuk diantaranya Payor serta rich, smoofh mouthfeel yang meningkatan rasa enak (palatabilitas) pada makanan (Dziezak, 1989;
Swanson dan Akoh, 1994). Selanjutnya Jones (1996) menyatakan bahwa lemak mempunyai fitngsi penting di dalam menentukan empat karakteristik utama produk pangan yaitu
(1)
penampakan
misalnya kilap (gloss), translucency, wwarna,
keseragaman permukaan (surface uniformity) dan crystallinity ( 2 ) tekstur rnisalnya viskositas, elastisitas, dan kekerasan (3) flavor yaitu intesitas flavor, pembebasan f l m r v a w r release), profil j7-r
dan pengembangan flayor dan (4) mouthfeel
misalnya meltability, creaminess, lubricip, thickness, dan derajat mouth-canting. Oleh karena itu, lemak dalam rnakanan sangat disukai. Tanpa lemak makanan tidak terasa enak atau memuaskan selera (Schneeman, 1986). Lemak makan mempunyai peranan gizi yang penting karena merupakan sumber energi (9 kkavgram), sumber asam lemak esensial, pembawa vitamin A, D, E, dan K, dan meningkatkan palatabilitas. Namun berpuluh puluh tahun lemak telah menjadi pusat kontroversial sehubungan dengan tirnbulya beberapa penyakit degeratif (Nawar, 1985). Konsumsi lemak yang berlebihan dapat mengakibatkan timbulnya penyakit-penyakit
tertentu,
misalnya penyakit jantung
koroner,
kanker,
dan
kegemukan (Merten, 1970). Obesitas tidak hanya terbatas pada populasi dewasa
tetapi juga pada anak-anak (Altschul, 1989). Selanjutnya, kegemukan berkaitan paling sedikit dengan empat faktor resiko lain yaitu tekanan darah tinggi, gula darah tinggi, kolesterol darah tinggi serta trigliserida darah tinggi. Obesitas meningkatkan resiko sakit dan kematian sejumlah penderita penyakit jantung, tekanan darah tinggi, stroke, sakit ginjal, batu empedu Cgallstone), liver cirrhosis, dan diabetes (Briggs dan Calloway, 1979). Di Amerika Serikat masyarakatnya dianjurkan untuk mereduksi konsumsi lemak dan minyak sampai 30% total kalori (Black, 1993). Di Indonesia, menurut Muhilal dan Karyadi (1988) sumber energi dari lemak rata-rata sekitar 1020% total energi, dan kemungkinan sudah meningkat dengan semakin banyaknya fast food yang berlemak tinggi dan semakin meningkatnya pendapatan penduduk
(Soekirman, 1993). Soekirman (1993) menyatakan bahwa peningkatan pendapatan masyarakat dan kemajuan IPTEK, menyebabkan tejadinya perubahan pola konsumsi yaitu semakin meningkatnya proporsi lemak. Hal ini akan berdampak negatif terhadap kesehatan dan gizi kelompok tertentu. Apabila ha1 ini tidak terkendali, maka akan menimbulkan masalah gizi lebih yang dampak sosial ekonominya tidak lebih kecil daripada masalah gizi kurang. Menurut Boedhidannojo (1993), Indonesia pada masa itu,
sedang dalam transisi epidemiologi dengan beban ganda, karena selain masih
harus memberantas penyakit infeksi (menular) juga hams menghadapi pula penyakit non-infeksi,
terutama
penyakit
kardiovaskular
yang
sekarang
sudah
mulai
rnengancam. Kesadaran masyarakat mengenai bahaya lemak makan terhadap kesehatan telah meningkat secara drastis. Data menunjukkan bahwa kesadaran orang dewasa
Amerika Serikat tentang hubungan antara lemak makan dengan penyakit jantung koroner adalah 8% pada tahun 1970 kemudian meningkat menjadi 29?/0 pada tahun 1983 dan selanjutnya menjadi 55% pada tahun 1988 (Momson, 1992). Meskipun
demikian mereka tidak berhenti mengkonsumsi makanan berlemak tinggi (Morrison, 1994). Untuk menghindarkan dampak negatif yang ditimbulkan oleh lemak, maka dianjurkan terutama bagi masyarakat menengah ke atas untuk mengurangi konsumsi lemak. Penghilangan atau pengurangan sebagian lemak dari makanan olahan dan fabricated food akan menyebabkan kemungkinan besar makanan tersebut tidak dapat diterima oleh konsumen karena kehilangan karakteristik lemak. Oleh karena itu, untuk menjaga kesehatan dan menghindari penyakit-penyakit tersebut di atas serta tidak mengorbankan keinginan konsumen terhadap rasa dan tekstur perlu dirancang ingredient
lemak, maka
yang dapat menggantikan sebagian lemak dalam
makanan. Dalam upaya untuk
menawarkan makanan kepada konsumen
yang
kandungan lemaknya rendah, para pakar teknologi pangan telah mengembangkan beberapa pengganti lemak berkalori rendah dan bebas kalori serta pengganti lemak. Ingredient ini memberikan lebih sedikit kalori pada makanan terformulasi tanpa mengubahjlavor, mmouthfeel, viskositas dan sifat organoleptiknya. Beberapa substitut telah digunakan; sebagian Administration
masih
(EDA); dan yang
(Summerkamp dan Hesser, 1990).
sedang dievafuasi oleh Food and Drug lain
masih
dalam
taraf
pengembangan
Sekarang ini, industri pangan telah menggunakan atau memasarkan bahan pengganti lemak Vat replacer) yang dapat diaplikasikan pada bermacam-macam produk pangan berlemak rendah misalnya polidektrosa yang diproduksi oleh P'zer. minyak-N yang diproduksi oleh National Starch and Chemical Corporation dan
simplesse yang dikembangkan oleh NutraSweet Company. Pada sekitar awal Februari
1996 FDA telah memberikan izin penggunaan poliester sukrosa atau olestra sebagai pengganti lemak (Time, 5 Februari 1996). Poliester sukrosa mempunyai struktur yang mirip dengan lemak alami. Poliester sukrosa adalah ester asam lemak dari sukrosa yang mempunyai delapan gugus hidroksil sedangkan lemak alami merupakan ester asam lemak dari. gliserol yang mempunyai tiga gugus hidroksil. Poliester sukrosa merupakan suatu substitut lemak nonkalori yang tidak dapat dicerna dan diserap. Poliester sukrosa mempunyai sifat dapat mengurangi kegemukan, menurunkan kadar kolesterol LDL, mencegah terbentuknya kanker kolon serta tidak menyebabkan steatorrhea, namun tidak mempengaruhi pencernaan dan penyerapan trigliserida (Harrigan dan Breene, 1989). Pengujian
menunjukkan
mempengaruhi
bahwa
penanganan
poliester
limbah
sukrosa
cair
bersifat
atau
olestra
tidak
biodegradable
akan karena
mikroorganisme aerobik, berbeda dengan rnikroflora dalam saluran pencernaan, di lingkungan dapat menguraikannya (F'rocter & Gamble, 1987). Berdasarkan pemikiran tersebut di atas,
dirasa perlu dilakukan penelitian
untuk mendapatkan kondisi optimum pada sintesis poliester sukrosa dari bahan dasar minyak kelapa serta mempelajari sifat-sifat fisiko-kimia dan hngsionalnya dalam rangka aplikasinya untuk memformulasi makanan rendah kalori. Beberapa dasar
pemikiran sehingga digunakan rninyak keIapa dan sukrosaoktaasetat sebagai bahan dasar adalah: 1. Ester metil asam lemak yang disintesis dari rninyak kelapa adalah ester
metil asam lemak rantai menengah. Di samping merupakan kendala karena mudah menguap (volatil), penggunaan ester metil asam lemak rantai menengah mempunyai keuntungan dibandingkan dengan penggunaan ester metil rantai panjang. Reaksi interesterifikasi antara ester metil asam lemak dengan sukrosa oktaasetat diduga merupakan reaksi substitusi nukleofilik bimolekular,
SN',
sehingga reaksi tersebut
akan lebih efektif bila menggunakan ester metil asarn lemak yang lebih pendek daripada ester metil asam lemak yang lebih panjang. Metil ester asam lernak rantai panjang akan memberikan efek halangan ruang (steric hindrance) yang lebih besar daripada ester asam lemak rantai menengah, akibatnya reaksi dengan asam lemak rantai rnenengah diduga akan berlangsung lebih cepat. Pada reaksi ini yang diduga sebagai nukleofil adalah ion karboksilat, yang terbentuk dari reaksi antara ion natrium, ~ a +yang , berasal dari natrium metoksida, dengan ester metil asam lernak, dan yang bersifat sebagai subtrat adalah sukrosa oktaasetat. 2. Penggunaan minyak kelapa sebagai bahan dasar merupakan diversifikasi
dari pemanfaatan minyak kelapa. Indonesia merupakan penghasil minyak kelapa nomor dua setelah Filipina. Ekspor minyak kelapa JanuarilDesember 1997 adalah 644.000 T; pada tahun 1998 dan 1999 diprediksi menurun menjadi sekitar 470.000 T
dan 500.000 T (Biro Pusat Statistik 1996; Oil World 1997). Namun peran.minyak kelapa sebagai minyak makan makin tergeser oleh minyak nabati lainnya seperti minyak kelapa sawit, kedelai, jagung, dan kacang tanah. Ha1 ini menimbulkan
fluktuasi harga yang sangat besar dan menyebabkan ketidakpastian pendapatan petani kelapa. Oleh karena itu, perlu adanya pemanfaatan lain dari minyak kelapa sebagai bahan baku (Roemokoy, 1993) salah satu diantaranya sebagai bahan dasar pada pembuatan poliester sukrosa. 3. Bahan dasar sukrosaoktaasetat lebih baik daripada sukrosa oleh karena
sukrosa oktaasetat mempunyai gugus asetat yang merupakan leaving group dan protecting group yang baik sehingga diduga dapat mengurangi terbentuknya reaksi karamelisasi. 4. Sampai saat ini belum diperoleh informasi tentang
penelitian niengenai
sintesis poliester sukrosa menggunakan bahan dasar minyak kelapa dan sukrosa oktaasetat dengan katalis natrium metoksida. Penelitian-penelitian tentang poliester sukrosa yang telah dilakukan di Arnerika Serikat menggunakan minyak kedelai, biji kapas dan olive, sedangkan di Inggris dan Jepang adalah tallow dan minyak sawit (Hamgan dan Breene, 1989).
B. Tujuan Penelitian Tujuan umum penelitian ini adalah untuk mendapatkan kondisi optimum sintesis sejenis bahan pangan (ingedien) berkalori rendah yang mensimulasi lemak atau minyak makan melalui interesterifikasi sukrosaoktaasetat
dengan ester-ester
metil asam lemak yang diperoleh dari minyak kelapa. Tujuan khusus penelitian ini adalah: 1 . Menentukan kondisi optimum proses interesterifikasi sukrosaoktaasetat dengan
ester-ester metil asam lemak minyak kelapa.
2. Mendapatkan ester sukrosa dengan derajat esterifikasi tinggi pada proses tersebut. 3. Mempelajari sifat fisiko-kimia serta firngsional dari poliester sukrosa yang
dihasilkan. 4. Mempelajari perubahan stmktur dari sukrosa oktaasetat menjadi komponen yang
dominan poiiester sukrosa (sukrosa oktaester). 5. Mempelajari daya cerna in vitro poliester sukrosa yang dihasilkan dengan
menggunakan enzim lipase 6. Memfomulasi poliester sukrosa yang dihasilkan ke dalam makanan berkadar
lemak tinggi (es krim dan mayonmise).
C. Eipotesis -1ntesterifikasi antara ester asam lemak rantai menengah yang diperoleh dari minyak kelapa dengan sukrosa oktaasetat dan katalis natrium metoksida diduga akan menghasilkan rendemen poliester sukrosa yang tinggi.
- Rendemen poliester
sukrosa yang dihasilkan dipengaruhi oleh faktor rasio
mol antara ester metil asam lemak terhadap sukrosa oktaasetat dan oleh faktor jumlah katdis yang digunakan.
- Poliester asam lemak sukrosa yang disintesis dari metil ester asam lemak rantai menengah mempunyai sifat tidak dapat dihidrolisis oleh enzim lipase secara in vitro dan dapat diaplikasikan sebagai emuIsrper dalam es krim dan sebagai pengganti
lemak dalam mayonnaise.
