BAB II TINJAUAN PUSTAKA. gliserol dan asam lemak rantai panjang. Lemak dan minyak (trigliserida) yang

Transkripsi

1 BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Lemak dan Minyak Lemak dan minyak terdiri dari trigliserida campuran, yang merupakan ester dari gliserol dan asam lemak rantai panjang. Lemak dan minyak (trigliserida) yang diperoleh dari berbagai sumber mempunyai sifat fisiko-kimia yang berbeda satu sama lain, karena perbedaan jumlah dan jenis ester yang terdapat di dalamnya Lemak dan minyak tidak larut dalam air, kecuali minyak jarak (Castrol oil). Lemak dan minyak hanya sedikit larut dalam alkohol, tetapi larut sempurna dalam dietil eter, karbon disulfide dan pelarut halogen (Cl, Br, I). Asam-asam lemak yang berantai pendek (4-10 atom C) akan lebih mudah larut dalam air dibandingkan dengan asam lemak rantai panjang ( 16 atom C), semakin panjang rantai asam lemak maka kelarutannya dalam air semakin berkurang (Ketaren, 1986). Dalam teknologi makanan, lemak dan minyak memegang peran penting, karena lemak dan minyak mempunyai titik didih yang tinggi (sekitar 200 C) maka bisa dipergunakan untuk menggoreng makanan sehingga bahan yang digoreng akan kehilangan sebagian besar air yang dikandungnya dan menjadi kering. Minyak dan lemak juga memberikan rasa gurih juga memberi aroma yang spesifik (Sudarmadji, 1989). Lemak dalam makanan merupakan campuran lemak heterogen yang sebagian besar terdiri dari trigliserida. Trigliserida disebut lemak jika pada suhu ruang

2 berbentuk padat, dan disebut minyak jika pada suhu ruang berbentuk cair. Trigliserida merupakan campuran asam-asam lemak, biasanya dengan panjang rantai karbon sebanyak 12 sampai 22 dengan jumlah ikatan rangkap 0 sampai 4 (Budiyanto, 2002). Lemak dan minyak merupakan senyawa organik yang sangat penting terdapat dalam makanan, karena dapat langsung dicerna dalam tubuh manusia menjadi sumber energi. Lemak dan minyak tidak hanya dikenal sebagai sumber makanan manusia, tapi merupakan bahan baku lilin, margarin, detergen, kosmetik, obat-obatan, dan bahan pelumas, yang diolah dengan proses yang berbeda (Sudarmadji, 1989). Pada proses pembentukannya, trigliserida merupakan hasil proses kondensasi satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam-asam lemak (umumnya ketiga asam lemak berbeda-beda) yang membentuk satu molekul trigliserida dan tiga molekul air. Kalau R 1 = R 2 = R 3 maka trigliserida yang terbentuk adalah trigliserida sederhana (simple triglyceride) sebaliknya kalau berbeda-beda adalah trigliserida campuran (mixet triglyceride) (Sudarmadji, 1989).

3 2.1.1 Sifat Fisika Kimia Lemak dan Minyak Sifat Fisik Lemak dan Minyak Sifat fisika lemak dan minyak adalah tidak larut dalam air, hal ini disebabkan oleh adanya asam lemak berantai karbon panjang dan tidak adanya gugus polar. Viskositas lemak dan minyak akan bertambah dengan bertambahnya panjang rantai karbon (DeMan, 1997). Berat jenis lemak lebih rendah daripada air, oleh karena itu air dan lemak tidak dapat bercampur sehingga lemak akan berada di atas dan air berada dibawah. Semakin banyak mengandung asam lemak rantai pendek dan ikatan tidak jenuh, maka konsistensi lemak akan semakin cair. Sebaliknya semakin banyak mengandung asam lemak jenuh dan rantai panjang maka konsistensi lemak akan semakin padat (Almatsier, 2002) Sifat Kimia Lemak dan Minyak Reaksi reaksi yang penting pada minyak dan lemak adalah: 1. Hidrolisa Reaksi hidrolisa, minyak atau lemak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisa yang dapat mengakibatkan kerusakan minyak atau lemak terjadi karena terdapat sejumlah air dalam minyak atau lemak, sehingga akan mengakibatkan rasa dan bau tengik pada minyak tersebut. 2. Oksidasi Proses oksidasi dapat berlangsung bila terjadi kontak antara sejumlah oksigen peda minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan

4 mengakibatkan bau tengik pada minyak atau lemak. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida. Tingkat selanjutnya ialah terurainya asam-asam lemak disertai dengan konfersi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam-asam lemak bebas. Rancidity terbentuk oleh aldehida bukan oleh peroksida. Jadi kenaikan peroxide value (PV) hanya indikator dan peringatan bahwa minyak sebentar lagi akan berbau tengik. 3. Hidrogenasi Proses hidrogenasi sebagai suatu proses industri bertujuan untuk menjenuhkan ikatan rangkap dari rantai karbon asam lemak pada minyak atau lemak. Reaksi hidrogenasi ini dilakukan dengan menggunakan hidrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Setelah proses hidrogenasi selesai, minyak didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan penyaringan. Hasilnya adalah minyak yang bersifat plastis atau keras, tergantung pada derajat kejenuhannya. 4. Esterifikasi Proses esterifikasi bertujuan untuk mengubah asam-asam lemak dari trigliserida dalam bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan melalui reaksi kimia yang disebut interesterifikas atau pertukaran ester yang didasarkan pada prinsip transesterifikasi friedel-craft. Dengan menggunakan prinsip reaksi ini, hidrokarbon rantai pendek dalam asam lemak seperti asam lemak dan asam kaproat yang menyebabkan bau tidak enak, dapat diukur dengan rantai panjang yang bersifat tidak menguap ( Ketaren, 1986).

5 2.1.2 Sumber Lemak dan Minyak Lemak dan minyak yang dapat dimakan (edible fat), dihasilkan oleh alam, yang dapat bersumber dari bahan nabati atau hewani. Dalam tanaman atau hewan, minyak tersebut berfungsi sebagai sumber cadangan energi. Lemak dan minyak dapat diklasifikasiakan berdasarkan sumbernya, sebagai berikut: Sumber dari Tanaman (nabati) a. Biji-bijian palawija: minyak jagung, biji kapas, kacang, cokelat, wijen, kedelai dan bunga matahari. b. Kulit buah: minyak zaitun dan kelapa sawit. c. Buah : kelapa dan sebagainya Sumber dari hewani a. Susu hewan peliharaan b.daging hewan peliharaan : lemak sapi dan lemak babi c.hasil laut: minyak ikan sarden, serta minyak ikan paus (ketaren, 1986). 2.2 Asam Lemak Asam lemak merupakan asam organik yang terdiri atas rantai hidrokarbon lurus yang pada satu ujung mempunyai gugus karboksil (COOH) dan pada ujung lain gugus metil (CH 3 ). Asam lemak alami biasanya mempunyai rantai dengan jumlah atom karbon genap, yang berkisar antara empat dan dua puluh dua karbon. Asam lemak dibedakan menurut jumlah karbon yang dikandungnya yaitu asam

6 lemak rantai pendek (6 atom karbon atau kurang), rantai sedang (8 hingga 18 karbon), rantai panjang (14-18 karbon), dan rantai sangat panjang (20 atom karbon atau lebih) (Almatsier, 2004). 2.3 Asam Lemak Bebas Asam-asam lemak secara alami berada dalam bentuk gliserida. Gliserida adalah ester dari asam-asam lemak dengan gliserol dengan nama umum fat (lemak). Fat dapat terhidrolisa sebagian (fartially hidrolized) oleh enzim lipase yang banyak terdapat di dalam jaringan buah sawit. Pada waktu pertumbuhan dan perkembangan buah, lipase berperan di dalam sintesa gliserida dari asam lemak dan gliserol. Akan tetapi apabila fat tadi berhubungan dengan air dan di situ terdapat lipase, maka dapat terjadi reaksi sebaliknya dan terjadilah hidrolisa yang menghasilkan asam lemak bebas sehingga menurunkan kualitas minyak sawit (Suyitno, 1985). Tingginya ALB mengakibatkan rendemen minyak turun. Untuk itu perlu dilakukan usaha pencegahan agar tidak terbentuk asam lemak bebas pada minyak sawit secara cepat. Kenaikan kadar ALB ditentukan mulai saat tandan sawit dipanen

7 sampai diolah pabrik. Pelaksanaan pemanenan perlu diperhatikan beberapa kriteria tertentu, sebab tujuan panen kelapa sawit adalah memperoleh produksi yang baik dengan rendemen minyak yang tinggi (Setyawibawa, 1996). Minyak yang kandungan asam lemak bebasnya tinggi disebut hard oil dan apabila kandungan asam lemak bebasnya rendah yang berarti lebih banyak mengandung gliserida disebut soft oil. Minyak sawit yang kadar asam lemak bebasnya rendah lebih mudah dimurnikan atau dipucatkan warnanya. Minyak yang mengeluarkan bau dan rasa tidak enak disebut rancid atau tengik. Walaupun minyak mengandung ALB dalam jumlah besar, tetapi tidak akan selalu menjadi atau bersifat tengik. Minyak yang kandungan ALB nya rendah bisa juga menjadi tengik. Akan tetapi pada biji sawit, biasanya bau tengik selalu ada hubungannya dengan ALB yang tinggi dalam minyaknya. Ketengikan pada umumnya merupakan akibat dari perubahan-perubahan kimia oleh adanya oksigen, walaupun didalam beberapa hal dapat diperkirakan hasil kerja enzim. Berkembangnya ketengikan biasanya diikuti dengan penurunan angka iodine dan kenaikan dari densitet, angka asam dan kandungan bahan yang tidak tersabun (Suyitno, 1985) Proses ketengikan pada minyak Bila lemak bersentuhan dengan udara untuk jangka waktu yang lama akan terjadi perubahan yang dinamakan proses ketengikan (rancidity). Oksigen akan terikat pada ikatan rangkap dan membentuk peroksida aktif. Senyawa ini sangat reaktif dan dapat membentuk hidroperoksida yang bersifat sangat tidak stabil dan

8 mudah pecah menjadi senyawa dengan rantai karbon yang lebih pendek berupa asamasam lemak, aldehida-aldehida dan keton yang bersifat volatil/mudah menguap, menimbulkan bau tengik pada lemak dan potensial bersifat toksik. Reaksi ini bisa terjadi perlahan pada suhu menggoreng normal dan dipercepat oleh adanya sedikit besi dan tembaga yang biasa ada di dalam makanan. Minyak yang digunakan untuk menggoreng pada suhu tinggi atau dipakai berulang kali akan menjadi hitam dan produk oksidasi akan menumpuk. Asam lemak akan pecah dan membentuk akrolein dari gliserol. Akrolein mengeluarkan asap tajam yang merangsang tenggorokan (Almatsier, 2004). 2.5 Penetapan kadar asam lemak bebas Penetapan kadar asam lemak bebas dilakukan dengan melarutkan minyak atau lemak dalam pelarut organik isopropanol yang telah dinetralkan selanjutnya asam lemak bebas yang terdapat dalam sanpel dinetralkan dengan larutan standar basa, yaitu dengan menitrasi sampel minyak atau lemak dalam larutan standar KOH 0,05 N dan diberi indikator phenolphthalein, penitrasian dilakukan sampai terjadi perubahan warna merah jambu yang tetap. Cara ini termasuk reaksi netralisasi yakni reaksi

9 antara ion hidrogen yang berasal dari asam dengan ion hidroksida yang berasal dari basa untuk menghasilkan air yang bersifat netral. Suatu indikator merupakan asam atau basa lemah yang berubah warna diantara bentuk terionisasinya dan bentuk tidak terionisasinya. Sebagai contoh penolptalein (PP), mempunyai pk a 9,4( perubahan warna antara ph 8,4-10,4). Struktur penolptalein akan mengalami perataan ulang pada kisaran ph ini karena proton dipindahkan dari struktur fenol dari PP sehingga ph meningkat akibatnya akan terjadi perubahan warna (Rohman, 2007) RBDPO (Refined Bleached Deodorized Palm Oil) Tidak seperti minyak lain, MKS terutama mengandung gliserida dan hanya memiliki sebagian kecil komponen non-gliserida yang porsinya bervariasi. untuk menghasilkan minyak yang bisa dikonsumsi, komponen nontrigliserida ini harus dibuang atau dikurangi sampai tingkat yang dapat diterima. Dalam istilah kemudahan larut, gliserida memiliki dua tife utama, yaitu gliserida yang tidak larut dalam minyak dan gliserida yang larut dalam minyak. Kotoran yang tidak dapat larut dalam minyak seperti serat buah, cangkang, dan air dapat dengan mudah dihilangkan. Non-gliserida yang dapat larut dalam minyak seperti asam lemak bebas (FFA), phospholipid, trace metal, karotenoid, tocoferol atau tocotrienol, produk teroksidasi dan sterol lebih sulit dihilangkan sehingga minyak sawit harus diproses pada berbagai tahapan pemurnian (Pahan, 2010).

10 2.6.1 Pemurnian (refining) Proses utama yang dilakukan pada pengolahan minyak makan cair adalah pemurnian. Pemurnian (refining) diartikan sebagai segala perlakuan yang ditujukan untuk menyisihkan ALB, fosfatida, atau senyawa berlendir maupun kotoran lainnya di dalam minyak (Suyitno, 1985). Tujuan pemurnian minyak sawit yaitu merubah minyak sawit kasar menjadi kualitas minyak makan secara efisien dengan membuang kotoran-kotoran yang tidak diinginkan sampai pada tingkat yang dapat diterima. Hal ini berarti juga kerugian komponen yang diinginkan diusahakan tetap minimal (Pahan, 2010) Pemucatan (bleaching) Pemucatan (bleaching) adalah perlakuan yang dimaksudkan untuk memucatkan warna dari minyak, selama pemucatan hanya sedikit sekali bahan yang disisihkan dari minyak, dan perlakuan ini biasanya dikerjakan setalah proses pemurnian (Suyitno, 1985). Proses pemucatan berupa penjerapan secara fisik dengan menggunakan bleaching eart dan karbon aktif untuk membuang zat-zat yang tidak diinginkan, seperti residu sabun (untuk menetralkan minyak), presipitasi gum (dari pra perlakuan asam), logam, produk-produk oksidasi, dan pigmen warna seperti klorofil (Pahan, 2010).

11 2.6.3 Deodorasi (deodorization) Deodorasi merupakan perlakuan dengan tujuan untuk menghilangkan komponen-komponen penyebab flavor dan aroma yang tidak dikehendaki, umumnya dilakukan setelah pemurnian dan pemucatan (Suyitno, 1985). Proses deodorasi dipengilangan dilakukan dengan teknologi film tipis Lipico untuk mengikat FFA. Fungsi deodorizer yaitu untuk mengikat FFA, menghilangkan bau, melakukan pemucatan dengan panas, dan recovery PFAD (Pahan, 2010) Penyulingan Asam Lemak Distilasi adalah inti dari proses pemurnian minyak dan lebih spesifik lagi adalah distilasi kolom. Distilasi dilakukan dengan metode berdasarkan produksi uap dengan merebus campuran cairan yang akan dipisahkan dan mengkondensasikan uap tanpa menyisakan cairan apapun Praksinasi Kering Fraksinasi minyak sawit, olein sawit merupakan produk premium dan stearin sawit merupakan produk sampingan. Fraksinasi minyak sawit menjadi di Indonesia dilakukan dengan dua proses yang dikenal sebagai fraksinasi kering dan fraksinasi basah. Umumnya, perusahaan pengilangan memilih teknologi fraksinasi kering dalam proses pengolahan minyak sawit yang menunjukkan komitmen perusahan dalam menjaga kelestarian lingkungan hidup (circumstance). Produk minyak goreng dari minyak sawit yaitu keras (stearin) dan lebih cair (olein). Kedua jenis produk ini dihasilkan dari proses fraksinasi sederhana berdasarkan dua operasional yang mendasar, yaitu pemisahan dan penyaringan.

12 Fraksinasi minyak sawit dapat dilakukan karena trigliserida di dalam minyak mempunyai titik leleh yang berbeda. Pada temperatur tertentu, trigliserida yang mempunyai titik leleh lebih rendah akan menjadi padat sehingga minyak sawit terpisah menjadi fraksi cair (olein) dan fraksi padat (stearin). Fraksi yang terbentuk kemudian dipisahkan dengan penyaringan (Pahan. 2010). 2.7 Penyimpanan Minyak Selama penyimpanan minyak atau lemak akan terjadi perubahan rasa. Bahan harus disimpan pada kondisi penyimpanan yang sesuai dan bebas dari pengaruh logam. Minyak atau lemak harus dilindungi dari kemungkinan serangan oksigen, cahaya, serta temperature tinggi. Untuk melindungi minyak atau lemak dari penyinaran, dapat menggunakan filter hijau atau kertas transparan atau bahan lain yang bersifat menyerap sinar. Keadaan lingkungan juga mempengaruhi penyimpanan minyak atau lemak, termasuk ph ruang penyimpanan, temperature, ventilasi, takanan dan masalah penyimpanan ( Ketaren. 1996).