TESIS KOMPOSISI ASAM LEMAK DAN IDENTIFIKASI POSISI ASAM PALMITAT PADA BEBERAPA MINYAK NABATI DAN LEMAK HEWANI
OLEH: YOSY CINTHYA ERIWATY SILALAHI NIM 087014014
PROGRAM STUDI MAGISTER DAN DOKTOR ILMU FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Universitas Sumatera Utara
KOMPOSISI ASAM LEMAK DAN IDENTIFIKASI POSISI ASAM PALMITAT PADA BEBERAPA MINYAK NABATI DAN LEMAK HEWANI TESIS Diajukan sebagai salah satu syarat untuk memperoleh Gelar Magister dalam Ilmu Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara
OLEH: YOSY CINTHYA ERIWATY SILALAHI NIM 087014014
PROGRAM STUDI MAGISTER DAN DOKTOR ILMU FARMASI FAKULTAS FARMASI UNIVERSITAS SUMATERA UTARA MEDAN 2011
Universitas Sumatera Utara
PERSETUJUAN TESIS
Nama Mahasiswa
: Yosy Cinthya Eriwaty Silalahi
No. Induk Mahasiswa : 087014014 Program Studi
: Magister Farmasi
Judul Tesis
: Komposisi Asam Lemak dan Identifikasi Posisi Asam Palmitat pada Beberapa Minyak Nabati dan Lemak Hewani
Tempat dan Tanggal Ujian Lisan Tesis:
Medan, 29 Desember 2011
Menyetujui: Ketua,
Anggota,
Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt. NIP 195008281976032002
Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt. NIP 195807101986012001
Ketua Program Studi,
Medan, Dekan,
Prof. Dr. Karsono, Apt. NIP 195409091982011001
Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt. NIP 195311281983031002
Januari 2012
Universitas Sumatera Utara
PENGESAHAN TESIS
Nama Mahasiswa
: Yosy Cinthya Eriwaty Silalahi
No. Induk Mahasiswa : 087014014 Program Studi
: Magister Farmasi
Judul Tesis
: Komposisi Asam Lemak dan Identifikasi Posisi Asam Palmitat pada Beberapa Minyak Nabati dan Lemak Hewani
Telah diuji dan dinyatakan LULUS di depan Tim Penguji Tesis pada hari Kamis, tanggal 29, bulan Desember, tahun 2011
Mengesahkan: Tim Penguji Tesis Ketua Tim Penguji
: Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt.
Anggota Tim Penguji : Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt. Prof. Dr. Jansen Silalahi., M.App.Sc., Apt. Prof. Dr.rer.nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt.
Universitas Sumatera Utara
KOMPOSISI ASAM LEMAK DAN IDENTIFIKASI POSISI ASAM PALMITAT PADA BEBERAPA MINYAK NABATI DAN LEMAK HEWANI Abstrak Asupan lemak yang dianjurkan per hari adalah maksimum 30% atau lebih rendah dari total energi. Nilai gizi suatu minyak atau lemak dapat ditentukan berdasarkan komposisi asam lemak pada minyak atau lemak dan posisi asam lemak pada molekul triasilgliserol (TAG). Komposisi asam lemak yang ideal adalah berdasarkan rasio asam lemak jenuh (saturated fatty acid, SFA) : asam lemak tak jenuh tunggal (monounsaturated fatty acid, MUFA) : asam lemak tak jenuh jamak (polyunsaturated fatty acid, PUFA) yaitu 1:1:1 atau masing-masing 33,33%. Tujuan penelitian ini adalah untuk mengevaluasi komposisi minyak nabati dan lemak hewani berdasarkan komposisi SFA, MUFA dan PUFA; serta untuk mengkaji kandungan asam palmitat karena bersifat aterogenik pada posisi sn-2 dalam minyak nabati dan lemak hewani. Minyak nabati diperoleh dari berbagai sumber minyak goreng yang beredar di pasaran Kota Medan, yaitu minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak jagung, minyak kedele dan minyak campuran (minyak jagung, kedele dan jarak). Produk minyak kelapa murni serta lemak hewani yaitu lemak sapi, ayam, babi dan kambing diperoleh secara acak. Komposisi asam lemak total dianalisis dengan alat Kromatografi Gas. Penyimpangan golongan asam lemak adalah nilai mutlak dari selisih golongan asam lemak dengan harga ideal 33,33%. Untuk menentukan distribusi asam palmitat pada TAG dilakukan dengan menghidrolisis minyak/lemak dengan enzim lipase yang spesifik pada posisi sn-1,3 sehingga menghasilkan asam lemak bebas dan 2-monoasilgliserol. Kemudian asam lemak bebas dianalisis dengan alat Kromatografi Gas dan nilai distribusi asam palmitat pada posisi sn-2 adalah pengurangan total asam palmitat pada TAG dengan komposisi asam palmitat bebas dari posisi sn-1,3. Hasil penelitian ini adalah nilai gizi yang mendekati komposisi yang ideal dari minyak nabati adalah minyak campuran, kelapa sawit, jagung, kedele, kelapa dan kelapa murni. Sedangkan pada lemak hewani adalah lemak ayam, babi, sapi dan kambing. Posisi asam palmitat pada sn-2 yang berkaitan dengan tingkat aterogenitas pada lemak hewani adalah lemak babi, kambing, sapi dan ayam. Urutan aterogenitas minyak nabati adalah minyak kelapa sawit, jagung, kedele, campuran, kelapa dan kelapa murni. Kata kunci: aterogenik, asam palmitat, sn-2, lemak, minyak nabati, lemak hewani
Universitas Sumatera Utara
FATTY ACID COMPOSITION AND IDENTIFICATION OF PALMITIC ACID POSITION ON VEGETABLE OILS AND ANIMAL FATS Abstract The recommended fat intake is maximum 30% or less of total energy per day. Nutritional value of oil or fat can be determined based on fatty acid composition in oil or fat and fatty acid positions on the triacylglycerol (TAG) molecule. Ideal composition of fatty acids is by a ratio of saturated fatty acid (SFA) : monounsaturated fatty acid (MUFA) : polyunsaturated fatty acid (PUFA) is 1:1:1 or 33.33% for each group. The purpose of this study was to evaluate the composition of vegetable oils and animal fats based on the composition of SFA, MUFA and PUFA; and to assess the content of palmitic acid in sn-2 position on vegetable oils and animal fats. Vegetable oils was from frying oils that commonly found in Medan City market, they are coconut oil, palm oil, corn oil, soya oil and blended oil (corn oil, soya oil and castor oil). As for virgin coconut oil product and animal fats, such as tallow, chicken fat, lard and goat fat, was appointed randomly. Analysis of fatty acid total composition was by gas chromatography device. Deviation of fatty acid group was an absolute value from a difference between fatty acid group with an ideal value of fatty acid 33.33%. To determine the distribution of palmitic acid was by hydrolizing TAG from oil/fat with spesific lipase enzyme at position sn1,3 resulting free fatty acids and 2-monoacylglycerol. Then the free fatty acids were analyzed by gas chromatography device and the distribution of palmitic acid at the sn-2 position was a difference between total palmitic acids in TAG with free palmitic acid composition of sn-1,3 position. The result of the research indicated that nutritional value towards to the ideal composition of vegetable oils are blended oil, palm oil, corn oil, soya oil, coconut oil and virgin coconut oil. While in animal fat are chicken fat, lard, tallow and goat fat. The position of palmitic acid at sn-2 related to the atherogenic properties of animal fat are lard, goat fat, tallow and chicken fat. For vegetable oil category are palm oil, corn oil, soya oil, blended oil, coconut oil and virgin coconut oil. Key words: atherogenic, palmitic acid, sn-2, fats, vegetable oils, animal fats
Universitas Sumatera Utara
KATA PENGANTAR
Ad Maiorem Dei Gloriam Segala puji dan syukur atas kasih dan perlindunganNya sehingga penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan tesis ini dengan judul “Komposisi Asam Lemak dan Identifikasi Posisi Asam Palmitat pada Beberapa Minyak Nabati dan Lemak Hewani” sebagai salah satu syarat untuk mendapatkan gelar Magister Farmasi pada Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara. Selama menyelesaikan penelitian dan tesis ini penulis telah banyak mendapatkan bantuan maupun bimbingan dan dorongan serta nasehat dari berbagai pihak, sehingga pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih yang tiada terhingga kepada: 1.
Rektor Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. dr. Syahril Pasaribu, DTM&H., M.Sc., (CTM)., Sp.A(K)., atas kesempatan dan fasilitas yang diberikan kepada penulis untuk mengikuti dan menyelesaikan Program Magister.
2.
Dekan Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara, Bapak Prof. Dr. Sumadio Hadisahputra, Apt., yang telah menyediakan fasilitas dan kesempatan bagi penulis menjadi mahasiswi Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi.
3.
Bapak Prof. Dr. Karsono, Apt., sebagai Ketua Program Studi Magister Farmasi Fakultas Farmasi Universitas Sumatera Utara.
Universitas Sumatera Utara
4.
Ibu Prof. Dr. Siti Morin Sinaga, M.Sc., Apt., selaku Pembimbing I yang telah membimbing, mengarahkan, dan dorongan dengan penuh kesabaran selama penulis menjalani pendidikan, penelitian dan penyelesaian tesis ini.
5.
Ibu Prof. Dr. Julia Reveny, M.Si., Apt., sebagai Pembimbing II yang memberikan dorongan dan semangat sehingga penulis terpacu untuk menyelesaikan pendidikan Program Magister Farmasi.
6.
Bapak Prof. Dr. Jansen Silalahi, M.App.Sc., Apt., dan Bapak Prof. Dr.rer.nat. Effendy De Lux Putra, S.U., Apt., sebagai penguji yang telah memberikan masukan dan tantangan kepada penulis.
7.
Ibu Dra. Aswita Hafni Lubis, M.Si., Apt., selaku Kepala Laboratorium Fitokimia beserta staf. Penulis secara khusus mengucapkan terima kasih yang tak terhingga
kepada orang tua yaitu Prof. Dr. J. Silalahi, M.App.Sc., Apt., dan N. Naibaho serta abang dan adik yang telah memberikan dorongan moral dan materil kepada penulis. Ucapan terima kasih juga bagi semua pihak yang tidak dapat penulis sebutkan satu per satu yang telah banyak membantu dalam penelitian ini. Penulis menyadari bahwa tesis ini masih memiliki banyak kekurangan, maka dengan segala kerendahan hati penulis bersedia menerima kritik dan saran yang bersifat membangun. Akhir kata semoga tulisan ini dapat menjadi sumbangan yang berarti bagi ilmu pengetahuan khususnya bidang farmasi. Viat Voluntas Tua Medan,
Desember 2011 Penulis
Yosy Cinthya Eriwaty Silalahi
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR ISI
Halaman HALAMAN JUDUL I .............................................................................
i
HALAMAN JUDUL II ............................................................................
ii
LEMBAR PERSETUJUAN TESIS .........................................................
iii
LEMBAR PENGESAHAN TESIS ...........................................................
iv
ABSTRAK ...............................................................................................
v
ABSTRACT .............................................................................................
vi
KATA PENGANTAR .............................................................................
vii
DAFTAR ISI ............................................................................................
ix
DAFTAR TABEL ....................................................................................
xii
DAFTAR GAMBAR ...............................................................................
xiii
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................
xiv
BAB I PENDAHULUAN .....................................................................
1
1.1
Latar Belakang ..................................................................
1
1.2
Kerangka Pikir Penelitian .................................................
4
1.3
Perumusan Masalah ..........................................................
5
1.4
Hipotesis ............................................................................
6
1.5
Tujuan Penelitian ..............................................................
6
1.6
Manfaat Penelitian ............................................................
6
BAB II TINJAUAN PUSTAKA ............................................................
7
2.1
Lemak ...............................................................................
7
2.2
Asam Lemak .....................................................................
9
Universitas Sumatera Utara
2.3
Metabolisme Minyak dan Lemak ................................
10
2.4
Nilai Gizi Lemak Berdasarkan Komposisi Asam Lemak ..........................................................................
12
2.5
Sifat Aterogenik Lemak Berdasarkan Posisi sn-2 .......
14
2.6
Penentuan Komposisi Asam Lemak ............................
17
2.7
Penentuan Jenis Asam Lemak pada Posisi sn-2 pada Triasilgliserol .......................................................
18
BAB III METODE PENELITIAN ........................................................
22
3.1
Sampel .........................................................................
22
3.2
Bahan-bahan ................................................................
22
3.3
Alat-alat .......................................................................
22
3.4
Prosedur .......................................................................
23
3.4.1 Metode Pengambilan Sampel ......................................
23
3.4.2 Penentuan Lemak Hewani ...........................................
23
3.4.3 Analisis Komposisi Asam Lemak pada Sampel ..........
23
3.4.4 Cara Evaluasi Nilai Gizi ..............................................
24
3.4.5 Penentuan Waktu Inkubasi dalam Proses Hidrolisis ...
25
3.4.6 Penentuan Distribusi Asam Palmitat pada Posisi sn-2
25
BAB IV HASIL DAN PEMBAHASAN ...............................................
27
4.1
Sampel .........................................................................
27
4.2
Komposisi Asam Lemak pada Sampel Minyak Nabati dan Lemak Hewani ...........................................
28
4.3
Nilai Gizi Minyak Nabati dan Lemak Hewani ............
37
4.4
Waktu Inkubasi dalam Proses Hidrolisis ......................
43
4.5
Distribusi Asam Palmitat pada Posisi sn-2 ..................
45
Universitas Sumatera Utara
BAB V
KESIMPULAN DAN SARAN ...............................................
51
5.1
Kesimpulan ..................................................................
51
5.2
Saran ............................................................................
51
DAFTAR PUSTAKA ..............................................................................
53
LAMPIRAN .............................................................................................
55
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR TABEL
Halaman Tabel 2.1 Asam lemak jenuh dan penyakit jantung koroner .................
16
Tabel 2.2 Komposisi asam lemak bersumber dari beberapa minyak nabati dan lemak hewani yang pada umumnya .....................
16
Tabel 2.3 Klasifikasi enzim lipase berdasarkan spesifikasinya ............
19
Tabel 2.4 Posisi asam lemak (%) pada triasilgliserol dari beberapa jenis minyak nabati dan lemak hewani .................................
21
Tabel 4.1 Sampel minyak nabati dan lemak hewani .............................
27
Tabel 4.2 Komposisi asam lemak minyak nabati dan lemak hewani ....
29
Tabel 4.3 Nilai gizi minyak nabati dan lemak hewani ..........................
38
Tabel 4.4 Variasi waktu inkubasi pada proses hidrolisis ......................
44
Tabel 4.5 Distribusi asam palmitat pada posisi sn-2 .............................
46
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR GAMBAR
Halaman Gambar 1.1 Kerangka pikir penelitian .................................................
5
Gambar 2.1 Struktur kimia lemak (triasilgliserol) ...............................
7
Gambar 2.2 Metabolisme dan transportasi triasilgliserol pada manusia
11
Gambar 2.3 Reaksi hidrolisis enzimatik triasilgliserol .........................
20
Gambar 4.1 Kromatogram standar asam lemak dengan minyak kelapa sawit dan lemak babi ..............................................
32
Gambar 4.2 Perbandingan komposisi asam lemak minyak nabati dan lemak hewani dengan komposisi ideal berdasarkan persentase golongan asam lemak ......................................
38
Gambar 4.3 Nilai penyimpangan golongan asam lemak pada minyak nabati dan lemak hewani dibandingkan dengan komposisi ideal .................................................................
39
Gambar 4.4 Kromatogram asam palmitat standar dan sampel minyak kelapa sawit dan lemak babi pada posisi sn-1,3 ................
45
Universitas Sumatera Utara
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman Lampiran 1.
Bagan alir proses perolehan lemak hewani ....................
57
Lampiran 2.
Bagan alir pembuatan metil ester asam lemak sebelum hidrolisis ..........................................................................
58
Lampiran 3.
Kondisi alat Kromatografi Gas .......................................
59
Lampiran 4.
Bagan alir hidrolisis minyak nabati dan lemak hewani ..
60
Lampiran 5.
Bagan alir pembuatan metil ester asam lemak sesudah hidrolisis .........................................................................
61
Data minyak goreng yang beredar di pasaran Kota Medan .............................................................................
62
Lampiran 7.
Daftar informasi sampel minyak goreng ........................
65
Lampiran 8.
Karakteristik kromatogram standar metil ester asam lemak sebelum hidrolisis ................................................
66
Kromatogram I minyak kelapa sebelum hidrolisis ........
67
Lampiran 10. Kromatogram II minyak kelapa sebelum hidrolisis .......
68
Lampiran 11. Kromatogram III minyak kelapa sebelum hidrolisis ......
69
Lampiran 12. Kromatogram I minyak kelapa murni sebelum hidrolisis .........................................................................
70
Lampiran 13. Kromatogram II minyak kelapa murni sebelum hidrolisis ..........................................................................
71
Lampiran 14. Kromatogram III minyak kelapa murni sebelum hidrolisis ..........................................................................
72
Lampiran 15. Kromatogram I minyak kelapa sawit sebelum hidrolisis
73
Lampiran 16. Kromatogram II minyak kelapa sawit sebelum hidrolisis
74
Lampiran 17. Kromatogram III minyak kelapa sawit sebelum hidrolisis ..........................................................................
75
Lampiran 6.
Lampiran 9.
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 18. Kromatogram I minyak kedele sebelum hidrolisis ........
76
Lampiran 19. Kromatogram II minyak kedele sebelum hidrolisis .......
77
Lampiran 20. Kromatogram III minyak kedele sebelum hidrolisis ......
78
Lampiran 21. Kromatogram I minyak jagung sebelum hidrolisis ........
79
Lampiran 22. Kromatogram II minyak jagung sebelum hidrolisis .......
80
Lampiran 23. Kromatogram III minyak jagung sebelum hidrolisis .....
81
Lampiran 24. Kromatogram I minyak campuran sebelum hidrolisis ...
82
Lampiran 25. Kromatogram II minyak campuran sebelum hidrolisis ..
83
Lampiran 26. Kromatogram III minyak campuran sebelum hidrolisis
84
Lampiran 27. Kromatogram I lemak sapi sebelum hidrolisis ..............
85
Lampiran 28. Kromatogram II lemak sapi sebelum hidrolisis .............
86
Lampiran 29. Kromatogram III lemak sapi sebelum hidrolisis ............
87
Lampiran 30. Kromatogram I lemak ayam sebelum hidrolisis ............
88
Lampiran 31. Kromatogram II lemak ayam sebelum hidrolisis ...........
89
Lampiran 32. Kromatogram III lemak ayam sebelum hidrolisis ..........
90
Lampiran 33. Kromatogram I lemak babi sebelum hidrolisis ..............
91
Lampiran 34. Kromatogram II lemak babi sebelum hidrolisis .............
92
Lampiran 35. Kromatogram III lemak babi sebelum hidrolisis ...........
93
Lampiran 36. Kromatogram I lemak kambing sebelum hidrolisis .......
94
Lampiran 37. Kromatogram II lemak kambing sebelum hidrolisis ......
95
Lampiran 38. Kromatogram III lemak kambing sebelum hidrolisis ....
96
Lampiran 39. Standar deviasi sampel sebelum hidrolisis......................
97
Lampiran 40. Perhitungan nilai gizi minyak nabati dan lemak hewani
100
Lampiran 41. Daftar spesifikasi enzim lipase .......................................
101
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 42. Karakteristik kromatogram standar metil ester asam lemak sesudah hidrolisis ................................................
102
Lampiran 43. Kromatogram I minyak kelapa sesudah hidrolisis .........
103
Lampiran 44. Kromatogram II minyak kelapa sesudah hidrolisis ........
104
Lampiran 45. Kromatogram III minyak kelapa sesudah hidrolisis .......
105
Lampiran 46. Kromatogram I minyak kelapa murni sesudah hidrolisis
106
Lampiran 47. Kromatogram II minyak kelapa murni sesudah hidrolisis ..........................................................................
107
Lampiran 48. Kromatogram III minyak kelapa murni sesudah hidrolisis ..........................................................................
108
Lampiran 49. Kromatogram I minyak kelapa sawit sesudah hidrolisis
109
Lampiran 50. Kromatogram II minyak kelapa sawit sesudah hidrolisis
110
Lampiran 51. Kromatogram III minyak kelapa sawit sesudah hidrolisis ..........................................................................
111
Lampiran 52. Kromatogram I minyak kedele sesudah hidrolisis .........
112
Lampiran 53. Kromatogram II minyak kedele sesudah hidrolisis ........
113
Lampiran 54. Kromatogram III minyak kedele sesudah hidrolisis ......
114
Lampiran 55. Kromatogram I minyak jagung sesudah hidrolisis .........
115
Lampiran 56. Kromatogram II minyak jagung sesudah hidrolisis .......
116
Lampiran 57. Kromatogram III minyak jagung sesudah hidrolisis ......
117
Lampiran 58. Kromatogram I minyak campuran sesudah hidrolisis ....
118
Lampiran 59. Kromatogram II minyak campuran sesudah hidrolisis ...
119
Lampiran 60. Kromatogram III minyak campuran sesudah hidrolisis ..
120
Lampiran 61. Kromatogram I lemak sapi sesudah hidrolisis ...............
121
Lampiran 62. Kromatogram II lemak sapi sesudah hidrolisis ..............
122
Lampiran 63. Kromatogram III lemak sapi sesudah hidrolisis .............
123
Universitas Sumatera Utara
Lampiran 64. Kromatogram I lemak ayam sesudah hidrolisis .............
124
Lampiran 65. Kromatogram II lemak ayam sesudah hidrolisis ............
125
Lampiran 66. Kromatogram III lemak ayam sesudah hidrolisis ..........
126
Lampiran 67. Kromatogram I lemak babi sesudah hidrolisis ...............
127
Lampiran 68. Kromatogram II lemak babi sesudah hidrolisis .............
128
Lampiran 69. Kromatogram III lemak babi sesudah hidrolisis ............
129
Lampiran 70. Kromatogram I lemak kambing sesudah hidrolisis ........
130
Lampiran 71. Kromatogram II lemak kambing sesudah hidrolisis ......
131
Lampiran 72. Kromatogram III lemak kambing sesudah hidrolisis .....
132
Lampiran 73. Standar deviasi sampel sesudah hidrolisis ......................
133
Lampiran 74. Perhitungan bobot asam palmitat pada posisi sn-2 ........
136
Universitas Sumatera Utara
