PENELUSURAN DETEKSI LEMAK BABI DALAM CAMPURAN LEMAK DENGAN FTIR BANU ADI PERMANA

Transkripsi

1 PENELUSURAN DETEKSI LEMAK BABI DALAM CAMPURAN LEMAK DENGAN FTIR BANU ADI PERMANA DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

2

3 PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI SERTA PELIMPAHAN HAK CIPTA Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi berjudul Penelusuran Deteksi Lemak Babi dalam Campuran Lemakdengan FTIR adalah benar karya saya dengan arahan dari Dosen Pembimbing dan Pembimbing Lapang dan belum diajukan dalam bentuk apa pun kepada perguruan tinggi mana pun. Sumber informasi yang berasal atau dikutip dari karya yang diterbitkan maupun tidak diterbitkan dari penulis lain telah disebutkan dalam teks dan dicantumkan dalam Daftar Pustaka di bagian akhir skripsi ini. Dengan ini saya melimpahkan hak cipta dari karya tulis saya kepada Institut Pertanian Bogor dan LPPOM MUI. Bogor, Mei 2014 Banu Adi Permana NIM F

4 ABSTRAK BANU ADI PERMANA. Penelusuran Deteksi Lemak Babi dalam Campuran Lemak dengan FTIR. Dibimbing oleh BUDIATMAN SATIAWIHARDJA dan PURWANTININGSIH SUGITA Kontaminasi lemak babi dalam produk makanan menjadi permasalahan yang besar, terutama bagi muslim yang dilarang mengonsumsi babi. Indonesia memiliki populasi yang mayoritas muslim, sehingga studi halal menjadi penting. Salah satu studi halal yang dirasa penting adalah tentang lemak babi.dari penelitian sebelumnya ditemukan metode deteksi lemak babi dengan menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR) dikombinasikan dengan analisis multivariat.lemak babi dapat dideteksi hingga 1% (v/v). Namun, studi halal menghendaki metode deteksi yang mampu mendeteksi kontaminasi babi sekecil mungkin. Karena itu, studi ini dilakukan untuk mengembangkan metode FTIR untuk deteksi lemak babi dengan konsentrasi di bawah 1% yang dikombinasikan dengan analisis regresi PLS (Partial Least Square). Persamaan yang didapatkan dari studi ini y=1.0166x dengan nilai R 2 yang didapat dan standar error (SE) 3.2%. FTIR dengan analisis regresi PLS mampu mendeteksi lemak babi dalam lemak sapi dengan konsentrasi di bawah 1%, namun kelemahan dari metode analisis FTIR adalah, metode ini hanya mampu mendeteksi sampel dengan spesifikasi yang sama dengan model kalibrasi. Kata kunci: halal, lemak babi, FTIR, PLS ABSTRACT BANU ADI PERMANA. Investigation of Lard Detection on Fat Mixture with FTIR. Supervised by BUDIATMAN SATIAWIHARDJA and PURWANTININGSIH SUGITA Lard contamination in food products become a big problem, especially for muslims, who are forbidden to consume pork. Indonesia has muslim population, so the study of halal become important. One predominant study of halal considered to be crucial is about lard. Recent study, it was found lard detection method using FTIR combined with multivariate analysis. Lard can be detected up to a limit of 1% v/v. However, the study of halal, requires reliable methods to detect pig contamination as low as possible. Therefore, the present study will be the development of detection methods using FTIR for detection of lard contaminant with concentration below 1% combined with PLS Regression analysis. The equation obtained from this study is y=1.0166x with coefficient of determination (R 2 ) was and standard error (SE) 3.2%. FTIR with PLS Regression analysis can detect lard in cow body fat with concentration below 1%, but the weakness of FTIR analysis is it just can detect sample having same specification with calibration model. Keywords: halal, lard, FTIR, PLS

5 PENELUSURAN DETEKSI LEMAK BABI DALAM CAMPURAN LEMAK DENGAN FTIR BANU ADI PERMANA Skripsi sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar Sarjana Teknologi Pertanian pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan DEPARTEMEN ILMU DAN TEKNOLOGI PANGAN FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR 2014

6

7

8 PRAKATA Puji dan syukur penulis panjatkan kepada Allah subhanahu wa ta ala atas limpahan rahmat dan karunia-nya sehingga skripsi ini berhasil diselesaikan. Tema yang dipilih dalam penelitian yang dilaksanakan sejak bulan Februari 2013 ini ialah deteksi lemak babi, dengan judul Penelusuran Deteksi Lemak Babi dalam Campuran Lemak dengan FTIR. Pada kesempatan ini penulis mengucapkan terima kasih kepada Bapak Dr Ir Budiatman Satiawihardja, MSc selaku pembimbing akademik dan Ibu Prof Dr Purwantinigsih Sugita, MS selaku pembimbing lapang yang telah memberikan bimbingan, arahan dan saran kepada penulis. Penulis juga mengucapkan terima kasih kepada Ir Lukmanul Hakim dan Ir Sumunar Jati selaku direktur dan wakil direktur LPPOM MUI yang telah menerima penulis untuk melakukan kegiatan magang, serta kepada Kak Hery dan seluruh staf Bidang Penelitian dan Pengkajian Ilmiah LPPOM MUI yang telah banyak membantu dan memberikan saran. Ucapan terima kasih juga penulis sampaikan kepada Ayah, Ibu dan Kakak yang selalu memberikan dukungan, do a dan semangat, serta kepada keluarga besar ITP 46 dan keluarga besar LDK Al Hurriyyah yang selalu memberikan inspirasi dan semangat. Semoga karya ilmiah ini bermanfaat dan bisa menjadi acuan studi kehalalan pangan di masa yang akan datang. Bogor, Mei 2014 Banu Adi Permana

9 DAFTAR ISI DAFTAR TABEL DAFTAR GAMBAR DAFTAR LAMPIRAN PENDAHULUAN 1 Latar Belakang 1 Tujuan Penelitian 2 METODE 2 Bahan 2 Alat 2 Prosedur Percobaan 3 Prosedur Pengolahan Data 4 HASIL DAN PEMBAHASAN 4 Profil Spektrum dan Intensitas Absorbansi Lemak Babi, Lemak Sapi dan Campuran Lemak 4 Hasil Analisis Data dengan Menggunakan PLS 10 Kelemahan Metode Spektroskopi FTIR dalam Memprediksi Lemak Babi 12 SIMPULAN DAN SARAN 13 Simpulan 13 Saran 13 DAFTAR PUSTAKA 14 LAMPIRAN 16 RIWAYAT HIDUP 19 vi vi vi

10 DAFTAR TABEL 1 Intensitas absorbansi pada sampel yang diukur dengan FTIR 9 2 Jenis-jenis ikatan kimia pada lemak babi (lard) 10 DAFTAR GAMBAR 1 Spektrum utuh hasil pengukuran FTIR dari sampel lemak babi murni, lemak sapi murni, dan lemak babi yang dicampur ke dalam lemak sapi dengan konsentrasi 0.05%, 0.1%, 0.4%, 0.8% dan 1% 4 2 Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 3468 cm Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 2730 dan 2677 cm Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 2333 cm Spektrum hasil pengukuran FTIR dari sampel lemak babi murni, lemak sapi murni, dan campuran lemak babi dan lemak sapi pada bilangan gelombang cm Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 1400 cm (a) Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 965 cm - 1 (b) Spektrum FTIR dari lemak yang diekstrak dari cake dengan (A) 0% lard, (B)-(F) campuran lard/shortening dan (G) 100% lard (Syahariza et al. 2005) 8 8 Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 723 cm Grafik prediksi konsentrasi FTIR-PLS dengan konsentrasi sebenarnya Grafik prediksi konsentrasi FTIR-PLS dengan konsentrasi sebenarnya pada spektrum cm DAFTAR LAMPIRAN 1 Persentase intensitas absorbansi pada sampel yang diukur dengan FTIR 16 2 Komposisi lemak dari berbagai jaringan hewan (Akoh dan Min 2002) 16 3 Komposisi asam lemak yang diuji dengan GC GC TOF-MS (Indrasti et al. 2010) 17

11 PENDAHULUAN Latar Belakang Indonesia merupakan negara dengan mayoritas penduduknya beragama Islam. Menurut data BPS pada tahun 2010, penduduk Muslim di Indonesia mencapai 87,18%. Oleh karena itu, masalah kehalalan pangan menjadi isu yang serius untuk ditangani di Indonesia. Salah satu yang menjadi fokus dalam masalah halal adalah adanya babi atau turunan babi dalam produk makanan, karena babi jelas diharamkan dalam Islam, seperti yang dijelaskan dalam Al Qur an surat Al Baqarah ayat 173 yang artinya Sesungguhnya Allah hanya mengharamkan bagimu bangkai, darah, daging babi dan binatang yang (ketika) disembelih (disebut nama) untuk selain Allah. Babi merupakan salah satu hewan yang banyak diproduksi dan dikonsumsi. Di Indonesia sendiri, produksi daging babi mencapai 200,1 ribu ton pada tahun 2009, mengalahkan produksi daging kambing dan domba yang hanya 128,0 ribu ton (Ditjennak 2010). Tidak hanya dikonsumsi sebagai daging, produk turunan babi juga banyak dimanfaatkan oleh industri pangan, salah satunya adalah lemak babi (lard). Lard telah banyak digunakan sebagai bahan baku dalam pengolahan pangan. Di beberapa negara, produsen pangan cenderung untuk mencampurkan lard dengan minyak nabati untuk mengurangi biaya produksi. Hal ini dikarenakan lard merupakan salah satu lemak yang termurah dan biasanya banyak tersedia untuk industri pangan. Lard dapat dicampurkan secara efektif dengan minyak nabati lainnya untuk memproduksi shortening, margarin dan produk lemak lainnya (Marikkar et al. 2005). Adanya lard dalam produk pangan merupakan masalah yang serius dari segi keagamaan, karena beberapa agama seperti Islam, Yahudi dan Hindu melarang pengikutnya untuk mengonsumsi makanan yang mengandung babi dan turunannya (Rohman dan Che Man 2010). Beberapa studi telah dilakukan untuk mencari metode yang tepat untuk mendeteksi adanya lemak babi dalam makanan. Pada Marikkar (2005), identifikasi lard dalam minyak nabati dilakukan dengan Gas-Liquid Chromatography dikombinasikan dengan analisis multivariat. Menggunakan GLC, lard sebesar 2% dapat terdeteksi dalam minyak nabati. Selain dengan GLC, HPLC juga telah digunakan untuk mengidentifikasi lard sebesar 5% dalam produk daging. Namun demikian, sebagian besar dari metode-metode tersebut membutuhkan banyak waktu dan tidak praktis untuk diterapkan. Untuk itu diperlukan pengembangan metode yang cepat dan praktis untuk identifikasi lard. Jaswir et al. (2003) telah mengembangkan metode Fourier Transform Infra Red (FTIR) untuk menganalisis keberadaan lard dalam lemak kambing dan sapi yang dikombinasikan dengan analisis multivariat PLS. Analisis multivariat PLS digunakan untuk mendeteksi lard di dalam campuran dengan lemak kambing pada bilangan gelombang , dan cm -1, dan pada bilangan gelombang dan cm -1 untuk deteksi lard dalam campuran dengan lemak sapi. Dalam Rohman dan Che Man (2010), dilakukan identifikasi lard dengan FTIR dikombinasikan dengan Analisis Diskriminan dan Analisis PLS. FTIR mampu mendeteksi 1% v/v lard dalam campuran lemak kambing, sapi dan ayam.

12 2 Metode FTIR sangat berpotensi untuk digunakan sebagai alat pendeteksi lemak babi secara cepat dengan hasil yang konsisten. Hal ini dikarenakan FTIR dapat memberikan hasil analisa lemak dari babi yang bercampur dengan lemaklemak lainnya secara konsisten, bahkan dengan kandungan yang rendah. Selain itu, kelebihan dari metode ini adalah tidak memerlukan preparasi sampel yang rumit, dimana baik sampel padatan maupun cairan bisa langsung dianalisa untuk menghasilkan spektrum (Jaswir et al. 2003). Pada penelitian kali ini akan dilakukan pengembangan metode FTIR untuk mengidentifikasi lard dengan konsentrasi lebih rendah dari 1%, karena dalam masalah kehalalan suatu pangan, tidak bisa ditoleransi adanya komponen haram sedikit pun. Oleh karena itu, dibutuhkan suatu metode terpercaya yang dapat mengidentifikasi bahan haram, khususnya lard, dengan konsentrasi yang serendah mungkin. Penelitian ini juga ditunjang dengan studi literatur untuk mengevaluasi penggunaan FTIR sebagai alat untuk mendeteksi lemak babi. Tujuan Penelitian Penelitian ini bertujuan untuk mengembangkan metode FTIR untuk deteksi lard dengan konsentrasi lebih rendah dari 1%. Penelitian ini juga bertujuan untuk mengetahui keterbatasan dari metode FTIR dalam menganalisis lemak babi, kaitannya dengan urgensi kehalalan pangan di Indonesia. METODE Bahan Bahan yang digunakan dalam penelitian ini meliputi sampel lemak sapi dan lemak babi. Selain itu dibutuhkan juga Na 2 SO 4 anhidrat untuk memurnikan lemak, dan heksana Pro Analysis serta kain lap optik untuk membersihkan disk KBr dalam analisis FTIR. Alat Alat-alat yang digunakan meliputi Spektrofotometer Fourier Transform Infra Red (FTIR) model IR-Prestige21 produksi Shimadzu Corporation Jepang, oven, kain saring, aluminium foil, alat sentrifuge, vorteks, refrigerator, tabung vial kecil, botol kaca gelap, gelas piala, mikropipet, dan tabung sentrifus.

13 3 Prosedur Percobaan Pembuatan sampel uji (modifikasi metode Rohman dan Che Man 2010) Sampel lemak babi dan lemak sapi didapatkan dari pasar tradisional. Jaringan lemak babi dan sapi dipotong kecil-kecil dan dilelehkan pada suhu o C selama 2 jam dalam oven. Lemak yang sudah meleleh disaring menggunakan kain saring dan ditambahkan Na 2 SO 4 anhidrat untuk mengikat air yang tertinggal dalam lemak. Setelah itu, lemak cair disentrifugasi dengan kecepatan 3000 rpm selama 20 menit. Lemak dipisahkan dan ditambahkan kembali Na 2 SO 4 anhidrat, lalu sentrifuse kembali dengan kecepatan 3000 rpm selama 20 menit. Lemak kemudian dipisahkan kembali, disaring dengan kertas saring dan dimasukkan ke dalam tabung vial yang ditutup rapat dan dibungkus dengan aluminium foil. Sampel lemak babi selanjutnya dicampurkan dengan lemak sapi dengan konsentrasi 0.05%, 0.1%, 0.4%, 0.8% dan 1% dan disimpan dalam lemari pendingin. Sampel lemak babi murni, lemak sapi murni dan sampel lemak campuran selanjutnya dianalisis dengan spektroskopi FTIR. Sebelum digunakan untuk analisis, dilakukan proses thawing pada suhu 60 o C sampai lemak kembali mencair. Analisis spekrum absorbansi dengan spektroskopi FTIR (Al-degs et al dan Kahfi 2012) Analisis ini bertujuan untuk mengetahui profil spektrum dari sampel lemak babi murni, lemak sapi murni dan sampel lemak campuran menggunakan instrumen Fourier Transform Infrared. Alat FTIR yang digunakan adalah FTIR model IR-Prestige21 produksi Shimadzu Corporation Jepang yang terdapat di Laboratorium Kimia Pangan Departemen ITP yang terintegrasi dengan software IRSolution. Sampel yang akan dianalisis diletakkan di antara dua plat Germanium-coated KBr yang membentuk rongga 0,1 mm. Spektrum FTIR dianalisis pada bilangan gelombang cm -1 dengan 36 kali scan. Setiap kali pengukuran sampel, plat Germanium-coated KBr dibersihkan dengan n-heksana murni kualitas pro analysis dan dilap dengan kain lensa hingga benar-benar bersih. Setiap pengukuran sampel juga diambil spektrum udara sebagai background dan direkam dalam grafik dan nilai absorban. Hasil analisis yang diperoleh berupa grafik spektra inframerah yang merupakan grafik hubungan antara bilangan gelombang dengan intensitas absorbansi. Sebelum diolah lebih lanjut dengan analisis multivariat, data intensitas absorbansi hasil dari pengukuran FTIR dikonversi terlebih dahulu menjadi persentase intensitas absorbansi dengan rumus berikut: % IAx = IAx/(IA total) 100 Keterangan : % IAx = % intensitas absorbansi bilangan gelombang tertentu IAx = Intensitas absorbansi bilangan gelombang tertentu IA total = Intensitas absorbansi total dari tiga belas bilangan gelombang utama

14 4 Prosedur Pengolahan Data Analisis lard dilakukan menggunakan analisis multivariat Partial Least Square Regression. Analisis statistika multivariat ini digunakan untuk menghubungkan variabel dan observasi (sampel) dalam jumlah yang besar. Analisis PLS dilakukan dengan menggunakan software XLSTAT 2014 dari Addinsoft yang merupakan add-in software di dalam Microsoft Excel. Analisis PLS digunakan untuk mengorelasikan hubungan antara variabel X dengan variabel Y. Variabel X dalam penelitian ini adalah data intensitas absorbansi dari sampel sementara variabel Y adalah data konsentrasi lard dalam sampel. Model kalibrasi PLS yang didapatkan selanjutnya dilakukan cross-validation dengan metode leave-one-out untuk menguji model PLS. Pada teknik validasi ini, satu dari sampel kalibrasi diambil dan sisa sampel lainnya digunakan untuk membuat model PLS. Selanjutnya, sampel yang diambil tadi dihitung dengan menggunakan model PLS yang sudah dibuat. Kriteria validasi dari model kalibrasi PLS dilihat dari nilai R 2 dan nilai standar error (SE) pada taraf kepercayaan 95% (Che Man et al. 2004). HASIL DAN PEMBAHASAN Profil Spektrum dan Intensitas Absorbansi Lemak Babi, Lemak Sapi dan Campuran Lemak Pada penelitian ini dilakukan pengukuran spektrum absorbansi FTIR dari sampel lemak babi murni (lard), lemak sapi murni, dan lemak babi yang dicampur ke dalam lemak sapi dengan konsentrasi 0.05%, 0.1%, 0.4%, 0.8% dan 1%. Pada Gambar 1 ini ditampilkan grafik yang didapatkan dari hasil pengukuran FTIR. Gambar 1. Spektrum utuh hasil pengukuran FTIR dari sampel lemak babi murni, lemak sapi murni, dan lemak babi yang dicampur ke dalam lemak sapi dengan konsentrasi 0.05%, 0.1%, 0.4%, 0.8% dan 1%

15 Dari grafik hasil pengukuran FTIR di atas, terlihat ada sedikit perbedaan intensitas absorbansi dari sampel-sampel yang diujikan. Namun perbedaan yang ditunjukkan oleh grafik tidak terlalu jelas, terutama pada daerah fingerprint ( cm -1 ) sehingga untuk dapat membaca data dibutuhkan analisis PLS dari hasil pengukuran FTIR yang didapat. Bilangan-bilangan gelombang utama yang digunakan dalam analisis PLS pada penelitian ini adalah 3468, 3007, 2922, 2852, 2730, 2677, 2333, 1744, 1465, 1400, 1375, 1235, 1160, 1117, 1098, 965 dan 721 cm -1. Pengamatan hasil FTIR lemak babi dan lemak sapi selain dilakukan pada spektrum utuh ( cm -1 ) juga dilkukan pada daerah fingerprint, yaitu sekitar bilangan gelombang cm -1. Terdapak peak rendah pada bilangan gelombang 3468 cm -1 menunjukkan serapan dari gugus OH pada gliserida lemak (Guillen dan Cabo 1997). Menurut Guillen dan Cabo (1997) peak ini menunjukkan nilai yang independen terhadap sifat masing-masing sampel minyak. Daerah bilangan gelombang 3468 cm -1 disajikan pada Gambar 2. Dari Gambar 2 terlihat bahwa lemak sapi memiliki peak yang paling besar. 5 Gambar 2. Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 3468 cm -1 Bilangan gelombang 3007 cm -1 dan 1400 cm -1 menunjukkan adanya gugus karbon rangkap dua (cis double bond) dari lemak sapi dan lemak babi. Menurut Rohman dan Che Man (2010) lemak babi mengandung lebih banyak asam lemak tak jenuh seperti linoleat dan linolenat dibandingkan dengan lemak sapi. Berdasarkan Indrasti et al. (2010) perbedaan jumlah asam linoleat cukup besar antara lemak babi dan lemak sapi. Komposisi asam lemak penyusun lemak babi dan lemak sapi ditunjukkan pada Lampiran 3 mengacu dari penelitian Indrasti et al. (2010) yang menggunakan alat hyphenated GC GC dengan detektor time-offlight Mass Spectrometry (TOF-MS). Namun demikian, pada bilangan gelombang 3007 cm -1 dan 1400 cm -1 perubahan intensitas absorbansi tidak berkorelasi dengan rasio pencampuran lemak (Rohman dan Che Man 2010). Bilangan gelombang 2922 cm -1 dan 2852 cm -1 menunjukkan adanya gugus metilen (-CH 2 -) dan metil (-CH 3 ) yang secara umum terdapat pada rantai hidrokarbon asam lemak (Rohman dan Che Man 2010). Pada bilangan gelombang 2730 dan 2677 cm -1, terjadi serapan yang membentuk peak, begitu pula pada bilangan gelombang 2333 cm -1. Menurut Guillen dan Cabo (1997), pada bilangan gelombang 2730 dan 2677 cm -1 menunjukkan adanya gugus karbonil dari

16 6 aldehida dan bilangan gelombang 2333 cm -1 menunjukkan adanya gugus nitril. Kemungkinan hal ini disebabkan oleh sampel yang dianalisis tidak murni lemak, namun masih terdapat komponen lain selain gliserol, asam lemak dan gliserida. Daerah bilangan gelombang 2730 dan 2677 cm -1 disajikan pada Gambar 3 dan bilangan gelombang 2333 cm -1 disajikan pada Gambar 4. Bilangan gelombang 1744 cm -1 menunjukkan adanya gugus karbonil (C=O) dari ikatan ester yang terdapat pada trigliserida (Syahariza et al. 2005). Adanya absorbansi pada bilangan gelombang ini, menunjukkan gliserol dan asam lemak yang saling berikatan Gambar 3. Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 2730 dan 2677 cm Gambar 4. Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 2333 cm -1 Pengamatan daerah bilangan gelombang fingerprint cm -1 disajikan pada Gambar 5. Berdasarkan Rohman dan Che Man (2011), gugus metilen dan metil juga dapat diobservasi pada daerah bilangan gelombang 1465 cm -1 dan 1375 cm -1. Bilangan gelombang 1235, 1160, 1117 dan 1089 cm -1 menunjukkan adanya absorbansi dari ikatan gugus C-O yang terdapat pada ester trigliserida (Guillen dan Cabo 1997).

17 7 Gambar 5. Spektrum hasil pengukuran FTIR dari sampel lemak babi murni, lemak sapi murni, dan campuran lemak babi dan lemak sapi pada bilangan gelombang cm -1 Berdasarkan Guilen dan Cabo (1997) bilangan gelombang 1400 cm -1 dapat menunjukkan keberadaan Polyunsaturated Fatty Acid (PUFA) dalam sampel. Semakin tinggi PUFA pada sampel maka peak pada bilangan gelombang 1400 cm -1 akan semakin rendah. Hal ini terbukti pada sampel lard murni yang memiliki peak paling rendah pada 1400 cm -1 karena mengandung PUFA lebih tinggi dibanding lemak sapi (Indrasti et al. 2010). Gambar 6. Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 1400 cm -1 Penurunan absorbansi juga terjadi pada bilangan gelombang 965 cm -1 yang merupakan daerah absorbansi dari asam lemak trans. Hal ini sesuai dengan hasil penelitian dari Syahariza et al. (2005) yang menggunakan cake yang dicampur dengan lard sebagai sampel. Perbedaan jelas terlihat pada bilangan gelombang 965 cm -1, dan disajikan pada Gambar 7. Pada Gambar 8 ditunjukkan grafik absorbansi pada bilangan gelombang 723 cm -1. Hasilnya, grafik tersebut tidak menunjukkan pola penurunan yang selaras dengan peningkatan jumlah lard.

18 8 (a) (b) Gambar 7. (a) Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 965 cm -1 (b) Spektrum FTIR dari lemak yang diekstrak dari cake dengan (A) 0% lard, (B)-(F) campuran lard/shortening dan (G) 100% lard (Syahariza et al. 2005) Gambar 8. Spektrum hasil pengukuran FTIR pada bilangan gelombang 723 cm -1

19 9 Berdasarkan Guillen dan Cabo (1997), pada bilangan gelombang 965 cm -1 menunjukkan adanya asam lemak trans pada sampel, dan pada bilangan gelombang 723 cm -1 menunjukkan adanya serapan dari asam lemak cis, namun serapan ini overlapping dengan serapan dari gugus metilen (Rohman dan Che Man 2010). Dari Tabel 1 terlihat bahwa pada bilangan gelombang 965 cm -1 terjadi penurunan nilai absorbansi dari lemak sapi ke lemak babi. Hal ini menunjukkan bahwa lemak babi mengandung asam lemak trans yang lebih sedikit dibandingkan dengan lemak sapi. Hasil ini seperti apa yang disampaikan oleh Jaswir et al. (2003) bahwa peak lemak babi pada bilangan gelombang ini lebih rendah dibandingkan dengan lemak sapi. Berdasarkan hasil scan FTIR tersebut, lemak sapi dan lemak babi memiliki perbedaan yang cukup mencolok pada kandungan asam lemak tak jenuh dan asam lemak trans. Lemak babi memiliki asam lemak tak jenuh lebih banyak dari lemak sapi, dan dapat diobservasi pada daerah bilangan gelombang sekitar 3007 cm -1 dan 1400 cm -1. Sedangkan asam lemak trans lebih banyak dimiliki oleh lemak sapi, dan dapat diobservasi pada daerah bilangan gelombang sekitar 965 cm -1 dan 723 cm -1. Pada Tabel 1 berikut ini ditunjukkan besar intensitas absorbansi dari sampel yang diuji dan untuk jenis-jenis ikatan kimia pada lard yang terdapat pada bilangan-bilangan gelombang utama dapat dilihat pada Tabel 2. Tabel 1. Intensitas absorbansi pada sampel yang diukur dengan FTIR Bilangan gelombang (cm -1 ) lemak sapi murni 0.05% lemak babi Intensitas absorbansi sampel 0.1% lemak babi 0.4% lemak babi 0.8% lemak babi 1.0% lemak babi Lemak babi murni

20 10 Tabel 2. Jenis-jenis ikatan kimia pada lemak babi (lard) Bilangan gelombang (cm -1 ) Gugus fungsi ab 3470 ab OH 3007 cf =C-H (cis-) 2922 f -C-H (CH 2 ) 2852 f -C-H (CH 3 ) 2730 a -C=O (aldhehid) 2677 a -C=O (aldhehid) 2333 a C N 174e ff -C=O (ester) 1465 h -C-H (CH 2 dan CH 3 ) 1400 a =C-H (cis-) 1375 g -C-H (CH 3 ) 1235 fd -C-O, -CH fd -C-O, -CH cf -C-O 1098 fd -C-O 965 cdef -HC=CH- (trans-) 723 def -HC=CH- (cis-) a Guillen dan Cabo (1997) b Yang dan Irudayaraj (2000) c Jaswir et al. (2003) d Che Man et al. (2004) e Syahariza et al. (2005) f Rohman dan Che Man (2010) g Rohman dan Che Man (2011) Hasil Analisis Data dengan Menggunakan PLS Analisis Regresi PLS banyak digunakan karena memiliki kemampuan untuk mengolah data spektrum FTIR dari spektrum utuh dan mengkorelasikan perubahan spektrum dengan perubahan konsentrasi dari sampel yang diuji (Syahariza et al. 2005). Model analisis PLS dibuat berdasarkan perbedaan jumlah dari lemak babi yang dicampur dengan lemak sapi, pada konsentrasi 0.05%, 0.1%, 0.4%, 0.8% dan 1%. Pada Gambar 9 di bawah ini ditunjukkan hasil uji PLS, yaitu plot grafik hubungan antara konsentrasi lemak babi sebenarnya (y) dan hasil prediksi FTIR-PLS (x). Gambar 9 menunjukkan hasil regresi linier antara konsentrasi sebenarnya dan hasil prediksi FTIR-PLS yang cukup baik yaitu y=1.0166x dengan nilai R 2 yang didapat dan standar error (SE) 3.2% pada taraf kepercayaan 95%. Nilai R 2 yang cukup tinggi dan SE yang rendah menandakan bahwa spektroskopi FTIR mampu memprediksi konsentrasi lard 0.05% sampai 1% dalam lemak sapi dengan cukup baik, meskipun belum sempurna.

21 Lard (%) Lard (%) 11 1,2 1 0,8 0,6 0,4 0,2 0-0,2 0 0,2 0,4 0,6 0,8 1 1,2-0,2 Predicted Lard (%) Active Validation Gambar 9. Grafik prediksi konsentrasi FTIR-PLS dengan konsentrasi sebenarnya pada spektrum utuh Pada pengujian PLS dengan menggunakan spektrum dari fingerprint (bilangan gelombang cm -1 ) hasil yang didapatkan juga cukup baik. Persamaan prediksi yang didapatkan yaitu y=0.9814x dengan nilai R 2 yang didapat dan standar error (SE) 1.5% pada taraf kepercayaan 95%. Nilai R 2 yang cukup tinggi dan SE yang rendah menandakan bahwa spektroskopi FTIR juga mampu memprediksi konsentrasi lard dengan cukup baik dalam spektrum fingerprint. Grafik hubungan antara konsentrasi lemak babi sebenarnya (y) dengan hasil prediksi FTIR-PLS (x) spektrum fingerprint disajikan pada Gambar ,8 0,6 0,4 0, ,2 0,4 0,6 0,8 1 Predicted Lard (%) Active Validation Gambar 10. Grafik prediksi konsentrasi FTIR-PLS dengan konsentrasi sebenarnya pada spektrum cm -1

22 12 Kelemahan Metode Spektroskopi FTIR dalam Memprediksi Lemak Babi Metode deteksi lemak babi dengan pendekatan analisis FTIR dikombinasikan dengan PLS telah banyak sukses diaplikasikan dalam beberapa produk pangan. Contohnya, dalam beberapa lemak hewan seperti sapi, kambing, dan ayam (Rohman dan Che Man 2010), lemak coklat (Che Man et al. 2004), cake formulation (Syahariza et al. 2005), formula krim kosmetik (Rohman dan Che Man 2011) dan minyak sawit (Rohman et al. 2012). Selain karena penggunaannya yang mudah, analisis dengan FTIR banyak dikembangkan karena cepat, akurat dan tidak membutuhkan banyak bahan kimia, sehingga bisa digolongkan ke dalam green analytical technique (Rohman dan Che Man 2011). Meskipun demikian, penggunaan FTIR untuk deteksi adulterant masih memiliki beberapa kelemahan. Pertama, untuk melakukan deteksi suatu cemaran di dalam sebuah sampel, dibutuhkan sebuah model prediksi yang dibuat dari bahan yang persis sama dengan sampel yang akan diuji. Seperti yang disampaikan dalam analisis cake formulation oleh Syahariza et al. (2005), bahwa analisis FTIR bisa digunakan untuk mendeteksi cemaran lemak babi dalam kue apabila shortening dalam kue yang akan diuji sama dengan shortening yang digunakan untuk membuat model. Dalam kasus cemaran lemak babi dalam kue, apabila terdapat sumber lemak lain atau lebih dari satu, maka model kalibrasi prediksi harus didesain ulang untuk menyesuaikan dengan perbedaanya. Oleh sebab itu, dapat dikatakan bahwa FTIR hanya mampu mendeteksi cemaran apabila model prediksi yang dibuat sesuai dengan sampel yang diujikan. Hal ini menjadi sangat menyulitkan apabila sampel makanan yang akan diuji tidak jelas asal usulnya, dan tidak diketahui secara pasti apa saja komposisi penyusunnya. Selain itu, FTIR juga membaca intensitas absorbansi berdasarkan dari gugus fungsi kimia yang terdapat dalam sampel. Dalam kasus lemak hewani, gugus fungsi yang akan dibaca oleh FTIR adalah gugus fungsi dari asam lemak dan triasilgliserol. Proses pangambilan lemak dari jaringan lemak hewan akan menentukan komposisi dari asam lemak yang terdapat dalam lemak. Perbedaan itu terjadi apabila lemak diambil dari jaringan yang berbeda, seperti yang dikutip dari Akoh dan Min (2002) dan ditampilkan pada Lampiran 2. Lemak sapi dan babi yang diambil dari bagian semimembranosus (daerah paha) lebih banyak mengandung PUFA daripada bagian Longissimus dorsi (dearah sekitar punggung) dan untuk lemak ayam, bagian dada mengandung lebih banyak PUFA dibandingkan bagian paha. Perbedaan ini kemungkinan akan berpengaruh terhadap spektrum dan intensitas absorbansi yang akan didapatkan dari FTIR. Menurut hasil penelitian dari Riyadi (2008), pakan hewan juga dapat mempengaruhi komposisi asam lemak yang diproduksi hewan. Dari percobaannya pada domba, domba yang diberi pakan hijauan dengan kadar mineral yang tinggi, menghasilkan asam lemak tak jenuh yang lebih tinggi dibandingkan dengan domba yang diberi pakan ransum dari bahan kering. Berdasarkan hasil penelitian ini, kemungkinan pakan yang diberikan kepada hewan juga dapat berpengaruh terhadap spektrum yang intensitas absorbansi dari FTIR. Namun, perlu dilakukan penelitian lebih lanjut untuk mengetahui apakah faktor yang tadi telah disebutkan berpengaruh nyata atau tidak terhadap perubahan intensitas absorbansi dari pengujian FTIR.

23 13 SIMPULAN DAN SARAN Simpulan Dari hasil pengukuran FTIR, didapatkan tiga belas bilangan gelombang utama yang dapat digunakan untuk menganalisis lemak babi, yaitu 3468, 3007, 2922, 2852, 2730, 2677, 2333, 1744, 1465, 1400, 1375, 1235, 1160, 1117, 1098, 965 dan 721 cm -1 cm -1. Ketujuh belas bilangan gelombang tersebut mampu mendeteksi lemak babi dalam lemak sapi dengan konsentrasi 0.05% sampai 1% (v/v) dengan cukup baik. Persamaan prediksi yang didapatkan dari hasil analisis PLS spektrum utuh yaitu y=1.0166x dengan nilai R 2 yang didapat dan standar error (SE) 3.2% pada taraf kepercayaan 95%. Pada pengujian PLS dengan spektrum fingerprint nilai persamaan prediksi yang didapat adalah y=0.9814x dengan nilai R dan standar error (SE) 1.5% pada taraf kepercayaan 95%. Pembeda lemak sapi dan lemak babi terdapat dalam kandungan asam lemak tak jenuh dan asam lemak trans. Lemak babi memiliki asam lemak tak jenuh lebih banyak dari lemak sapi, dan dapat diobservasi pada daerah bilangan gelombang sekitar 3007 cm -1 dan 1400 cm -1. Sedangkan asam lemak trans lebih banyak dimiliki oleh lemak sapi, dan dapat diobservasi pada daerah bilangan gelombang sekitar 965 cm -1 dan 723 cm -1. FTIR mampu menganalisa cemaran lemak babi dalam lemak sapi dengan cepat, mudah dan ramah lingkungan. Namun, penggunaan FTIR ini terbatas pada senyawa yang spesifik antara model prediksi dengan sampel yang akan diuji. Saran Penelitian menggunakan FTIR untuk menganalisis bahan yang tidak jelas asal usul dan komposisinya perlu dilakukan lebih lanjut agar tidak terjadi bias, mengingat urgensi kehalalan pangan di Indonesia. Hal-hal yang berpengaruh terhadap komposisi asam lemak seperti pakan hewan dan jaringan lemak hewan, perlu dianalisis lebih lanjut apakah berpengaruh nyata terhadap spektrum FTIR atau tidak. Selain itu, pengembangan dengan metode lain juga perlu dilakukan untuk menganalisis lemak babi dalam makanan, misalnya dengan mencari biomarker yang spesifik pada lemak babi. Penciri ini harus berupa senyawa yang tidak mudah rusak karena pengaruh fisik ataupun kimia, sehingga ke depannya analisis kehalalan suatu produk bisa dilakukan dengan lebih mudah.

24 14 DAFTAR PUSTAKA [AOAC] Association of Official Analytical Chemists Official Methods of Analysis. [BPS]. Badan Pusat Statistik Sensus Penduduk [terhubung berkala] arch-wilayah=indonesia&wid= &lang=id (diakses 1 Mei 2013). [Ditjennak]. Direktorat Jenderal Peternakan Kementrian Pertanian Statistik Peternakan. Akoh CC, Min DB Food Lipids Chemistry, Nutrition dan Biotechnology. New York (USA): Marcel Dekker Inc. Al-Degs YS, Al-Ghouti M, Salem Nida Determination of frying quality of vegetable oils used for preparing falafel using infrared spectroscopy and multivariate calibration. Food Anal Meth 4: Che Man YB, Syahariza ZA, Mirghani MES, Sinap S dan Bakar J Analysis of potential lard adulteration in chocolate and chocolate products using Fourier Transform Infrared spectroscopy. Food Chemistry 90 : De Leonardis A, Macciola V, Lembo G, Aretini A, Nag A Studies on oxidative stabilizationof lard by natural antioxidant recovered from oliveoilmill wastewater. Food Chemistry 100: Guillen MD dan Cabo N Characterization of edible oils and lard by Fourier Transform Infrared Spectroscopy. Relationship between composition and frequency of concrete bands in the fingerprint region. JAOCS 74: Indrasti D, Che Man YB, Mustafa S, Mat Hashim D Lard detection based on fatty acid profile using comprehensive gas chromatography hyphenated with time-of-flight mass spectrometry. Food Chemistry 122: Jaswir I, Mirgani MES, Hassan TH, Said MZM Determination of lard in mixture of body fats of mutton and cow by Fourier transform infraredspectroscopy. Journal of Oleo Science 52: Kahfi J Prediksi penurunan kualitas minyak goreng kelapa sawit menggunakan Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy dengan analisis multivariat [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Marikkar JMN, Ghazali HM, Che Man YB, Peiris TSG, Lai OM Distinguishing lard from other animal fats in admixtures of some vegetable oils using liquid chromatographic data coupled with multivariate data analysis. Food Chemistry 91: Riyadi S Sifat fisik dan asam lemak daging domba yang diberi pakan ransum komplit dan hijauan dengan persentase yang berbeda [skripsi]. Bogor (ID): Institut Pertanian Bogor. Rohman A, Che Man YB FTIR spectroscopy combined with chemometrics for analysis of lard in the mixture with body fats of lamb, cow, and chicken. International Food Research Journal 17: Rohman A, Che Man YB Analysis of Lard in Cream Cosmetics Formulations Using FT-IR Spectroscopy and Chemometrics. Middle East Journal of Scientific Research 7 (5):

25 Rohman A, Kuwat T, Retno S, Sismindari, Yuny E, Tridjoko W Fourier Transform Infrared Spectroscopy applied for rapid analysis of lard in palm oil. International Food Research Journal 19 : Syahariza ZA, Che Man YB, Selamat J, Bakar J Detection of lard adulteration in cake formulation by Fourier Transform Infrared (FTIR) Spectroscopy. Food Chemistry 92: Yang H, Irudayaraj J Characterization of semisolid fats and edible oils by Fourier Transform Infrared Photoacoustic Spectroscopy. JAOCS 77:

26 16 Lampiran 1. Persentase intensitas absorbansi pada sampel yang diukur dengan FTIR Bilangan gelombang (cm -1 ) lemak sapi murni Persentase intensitas absorbansi sampel (%) 0.1% 0.4% 0.8% 1.0% lemak lemak lemak lemak babi babi babi babi 0.05% lemak babi Lemak babi murni Lampiran 2. Komposisi lemak dari berbagai jaringan hewan (Akoh dan Min 2002) Jenis Hewan Jaringan %lemak %PUFA Beef Longissimus dorsi Semimembranosus Pork Longissimus dorsi Semimembranosus Chicken Breast Thigh

27 17 Lampiran 3. Komposisi asam lemak yang diuji dengan GC GC TOF-MS (Indrasti et al. 2010) Formula Nama senyawa FAME Komposisi (%) Lemak babi Lemak sapi C8:0 Methyl octanoate ± nd* C9:0 Methyl nonanoate ± nd C10:0 Methyl decanoate ± a ± b C12:0 Methyl dodecanoate ± a ± b C13:0 Methyl tridecanoate nd ± C14:1 Methyl 11-tetradecenoate ± a ± b C14:0 Methyl tetradecanoate ± a ± b C15:1 Methyl pentadecenoate nd nd C15:0 Methyl pentadecanoate ± a ± b C16:2 n6 Methyl 7,10-hexadecadienoate ± nd C16:1 n7 Methyl 9-hexadecenoate ± b ± a C16:1 n9t Methyl 7-hexadecenoate ± b ± a C16:1 n9c Methyl 7-hexadecenoate nd ± C16:0 Methyl hexadecanoate ± a ± b C17:1 Methyl heptadecenoate ± a ± b C17:0 Methyl heptadecanoate ± a ± b C18:3 n3t Methyl trans-9,12, ± nd octadecatrienoate C18:3 n3c Methyl cis-9,12, ± nd octadecatrienoate C18:2 n6t Methyl trans-9, ± b ± a octadecadienoate C18:1 n9t Methyl trans-9-octadecenoate ± b ± a C18:1 n9c Methyl cis-9-octadecenoate ± a ± b C18:1 Methyl 7-octadecenoate nd ± C18:1 n7 Methyl 11-octadecenoate ± a ± a C18:0 Methyl octadecanoate ± a ± b C19:0 Methyl nonadecanoate nd ± C20:5 n3 Methyl 5,8,11,14,17- nd nd eicosapentaenoate C20:3 n3c Methyl cis-11,14, ± nd eicosatrienoate C20:3 n3t Methyl trans-11,14, ± nd eicosatrienoate C20:2 n6 Methyl 11,14-eicosadienoate ± nd C20:1 n9 Methyl 11-eicosenoate ± b ± a C20:0 Methyl eicosanoate ± a ± b C21:0 Methyl heneicosanoate nd ± C22:6 n3 Methyl 4,7,10,13,16, ± nd docosahexaenoate C22:1 n9 Methyl 13-docosenoate nd ± C22:0 Methyl docosanoate nd ± * not detected (tidak terdeteksi)

28 18

29 19 RIWAYAT HIDUP Penulis bernama Banu Adi Permana dan dilahirkan di Semarang tanggal 31 Mei Penulis adalah anak ketiga dari tiga bersaudara, dari Bapak Suyatno dan Ibu Puji Hastuti. Penulis memulai pendidikan pada tahun di TK Kartika III 23 Karawang. Pendidikan SD ditempuh penulis di SDN Karang Pawitan 1 Karawang tahun , lalu dilanjutkan ke sekolah menengah pertama pada tahun di SMPN 1 Karawang. Tahun , penulis melanjutkan sekolah di SMAN 1 Karawang. Pada tahun 2009, penulis diterima sebagai mahasiswa IPB lewat jalur USMI (Undangan Seleksi Masuk IPB) pada Departemen Ilmu dan Teknologi Pangan Fakultas Teknologi Pertanian. Selama kuliah, penulis aktif di berbagai kegiatan dan organisasi. Penulis aktif dalam Lembaga Dakwah Kampus (LDK) Al Hurriyyah IPB tahun 2009 hingga 2013 dan menjadi Wakil Ketua pada tahun Selain itu penulis juga pernah menjadi Kepala divisi Islamic Voice Forum Bina Islami (FBI) Fateta pada tahun Penulis juga pernah mendapatkan beasiswa pembinaan di Program Pembinaan Sumber Daya Manusia Strategis (PPSDMS) selama dua tahun ( ), dan menjadi salah satu anggota di lembaga training PPSDMS Regional V Bogor, Rumah Peradaban. Penulis juga ikut dalam kegiatan sosial community development Laskar Galuga pada tahun Untuk kegiatan yang bersifat akademik, penulis pernah menjadi asisten mata kuliah Pendidikan Agama Islam pada tahun 2011 dan 2012.