STUD1 AWAL PENGGUNAAN LIPASE DEDAK PAD1 DALAM PROSES WTERESTERIFIKASI ENZIMATIK MENGGUNAKAN BAHAN BAKU OLEW MINYAK SAWIT UNTUK MENGHASILKAN COCOA BUTTER EQUIVALENT (CBE) Oleh MUHAMMAD AGUNG KURNIAWAN F0249605 1 Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor 2000 FAKULTAS TEIWOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAICULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN STUD1 AWAL PENGGUNAAN LIPASE DEDAK PAD1 DALAM PROSES INTERESTERIPXASI ENZIMATIIC MENGGUPIAKAN BAaAN BAKU OLEIN MINYAIC SAWIT UNTUIC MENGHASILI& COCOA BUTTER EQUIVALENT (CBE) Oleh MUHAMMAD AGUNG KURNIAWAN F02496051 Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN Pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi Fakultas Teknologi Pertanian Institut Pertanian Bogor Dilahirkan pada tanggal 26 April 1978 di Semarang Tanggal lulus: 28 Oktober 2000
MUHAMMAD AGUNG KURNIAWAN. F0249605 1. Studi Awal Penggunaan Lipase Dedak Padi Dalam Proses Interesterifikasi Enzimatik Menggnnakan Bahan Baku Olein Minyali Sawit Untuk Menghasitkan Cocoa Butter Equivalent (CBE). Di bawah bimbingan Dr. Ir. Budiatman Satiawihardja, MSc. dan Dr. Ir. Punviyatno Hariyadi, MSc. RINGKASAN Cocoa Butter Equivalent (CBE) merupakan produk non hidrogenasi yang mengandung asam lemak dan triasilgliserol hampir sama dengan cocoa butter. Pembuatan CBE dengan metode intereterifikasi dapat menggunakan bahan baku minyak sawit dan enzim lipase. Dedak merupakan alternatif sumber enzim lipase yang murah dan mudah diperoleh, sehingga pembuatan CBE dengan menggunakan dedak sebagai sumber lipase dapat menurunkan biaya produksi. Keberadaan lipase dalam dedak padi membuka peluang baru pemanfaatan dedak padi yang selama ini dikenal sebagai iimbah penggilingan padi dan pemanfaatannya masih terbatas untuk pakan ternak dan media pertumbuhan. Pada penelitian awal dilakukan persiapan dedak padi yang akan digunakan. Untuk mengetahui aktivitas hidrolisis lipase dedak padi dilakukan uji aktivitas hidrolisis dedak padi. Dalam kaitannya dengan aktivitas esterifikasi lipase dedak padi, maka dilakukan uji aktivitas esterifikasi lipase dedak padi. Pada penelitian utama dilakukan proses interesterfikasi enzimatik dengan katalis lipase dedak padi. Dari hasil proses interesterifikasi enzimatik dihitung rendemen yang diperoleh dan dianalisa komposisi triasilgliserol utamanya (POP, POSt, dan StOSt) dengan metode High Pe~f(~rnzance Liquid Chromnfogrnphy (HPLC). Pengamatan terhadap karakterisitik fisik produk dilakukan dengan pengukuran titik leleh produk interesterifikasi. Berdasarkan pertimbangan ketersediaannya, dedak padi yang digunakan dalam penelitian ini adalah dedak padi varietas IR-64 dengan ukuran partikel antara 28 dan 60 mesh. Laju reaksi hidrolisis lipase dedak padi pada waktu reaksi 120 menit dan 360 menit memberikan nilai sebesar 1.69 p moll menit dan 1.02 p mol 1 menit. Aktivitas esterifikasi lipase dedak padi adalah 1.34 mm Asam Lemak / g menit. Penggunaan dedak padi 30% dengan waktu reaksi 48 jam mengbasilkan indeks CBE tertinggi yaitu 21. Indeks CBE yang dihasilkan masih lebih rendah dari indeks CBE standar yaitu 57. Rendemen tertinggi diperoleh pada penggunaan dedak padi 50% dan waktu reaksi 24 jam yaitu 79.98%. Hasil analisa titik leleh produk interesterifikasi memberikan kisaran titik leleh terendah yaitu 40-44OC pada penggunaan dedak padi 50% dan waktu reaksi 48 jam. Kisaran titik leleh tertinggi diperoleh pada penggunaan dedak padi 50% dan waktu reaksi 24 jam yaitu 45-5-'C. Kisaran titik leleh ini masih lebih tinggi dari standar lemak coklat yaitu 30-35%
KATA PENGANTAR Syukur Alhamdulillah Penulis panjatkan ke hadirat Allah SWT yang telah melimpahkan rahrnat dan itarunia-nya, sehingga Penulis dapat menyelesaikan penelitian dan penulisan skripsi dengan baik. Skripsi ini adalah salah satu syarat untuk memperoleh gelar sarjana pada Jurusan Teknologi Pangan dan Gizi, Fakultas Telcnologi Pertanian, Institut Pertanian Bogor. kepada : Ucapan terima kasih dan penghargaan sebesar-besarnya Penulis sampaikan 1. Dr. Ir. Budiatrnan Satiawihardja, MSc dan Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, MSc. selaku dosen pembinibing yang telah banyak membantu, membimhing memberikan pengarahan selama penelitian dan penulisan skripsi, dengan penuh kesabaran. 2. Ir. Alfi Ichatib, MSc yang telah bersedia menjadi dosen penguji, dan telah banyak memberikan saran dan masukan selama ujian sidang. 3. Ibu (alm) dan bapalc (alm) tercinta, Laeli dali seluruh keluarga atas doa dan dukungan yang telah diberikan. 4. Diana "little" Hapsari untuk kesabaran, doa, semangat dan pengorbanannya. Ditungg~~ kado kecilnya ya..! 5. Rahma, Bejo, Mba' Dewi "jufri" dan Novi atas kerja samanya selama penelitian. 6. Dompet Dhuafa (DD) Republika yang telah banyak membantu selama masa studi. 7. Anto "kenthaus', Rahadi. Like, The Mug, Anni, Maya, Ii, Oni, Dina dan Alun atas kerjasamanya selama ini. 8. Teman-teman Lab. Mikro dan Kimpang : Echa, Yuzni, "si Sum", 'enung, Iswah, Singgih, Nene', Oedin, Fajar, Vera, Yeti, Yane, Bang Nawi, Mba' Trisna dan Mba' Dini. 9. Bi Omah, Mbak Ary, Pak Taufik, Mba' Sri dan semua kru PAU dan Lab TPG. 10. Tenian-teman TPG'33 I I. Semua pihak yang tidak dapat Penulis sebutkan satu per satu. dan
Pen~tlis n~enyadari bahwa masih banyak kekurangan dalam penulisan skripsi ini. Oleh karena itu Penulis mengharapkan kritik dan saran yang memhangun dari para pembaca. Akhir kata, semoga skripsi ini dapat memberikan sumhangan bagi ilmu dan pengetahuan, khususnya di bidang Mikrobiologi Pangan. Bogor, November 2000 Penulis
DAFTAR IS1 Halaman KATA PENGANTAR......... DAFTAR IS1 DAFTAR TABEL..............., DAFTAR GAMBAR..................... DAFTAR LAMP I. PENDAHULUAN......................................... 11. TINJAUAN PUSTAK A. LIF'ASE DEDAK PADI.....,,......,... B. OLEIN... C. ASAM STEARA D. INTERESTERIFIKASI... 1. Reaksi alkoholisis 2. Reaksi asidolisi 3. Reaksi pertukaran ester... E. COCOA BUTTEX EQUIVALENT (CBE).................. 111. BAHAN DAN METODE.................. A. BAHAN DAN ALAT B. METOD 1. Penelitian Pendahuluan... a. Persiapan dedak pad i... 111 v vi... Vlll 1 4 4 5 7 8 8 9 10 11 13 13 14 14 14
b. Laju reaksi hidrolisis lipase dedak padi... c. Uji aktivitas esterifikasi lipase dedak padi... 2. Penelitian Utama... a. Reaksi interesterifikasi enzimatik... b. Perhitungan rendemen produk interesterifikasi... c. Analisa kandungan dan komposisi TAG... d. Analisa sifat fisik CBE... IV. HASIL DAN PEMBAHASAN... A. PENELITIAN PENDAHULUAN 1. Persiapan Dedak Padi 2. Laju Reaksi Hidrolisis Lipase Dedak Padi... 3. Aktifitas Esterifikasi Lipase Dedak Padi... B. PENELITIAN U TMA... 1. Rendemen Produk Reaksi Interesterifikasi... 2. Komposisi TAG (POP, POSt. StOSt) dalam Produk Reaksi Interesterifikasi... 3. Indeks CBE Produk Interesterifikasi... 4. Titik Leleh Produk Interesterifikasi... V. KESIMPULAN DAN SARAN A. KESlMPUL B. SARAN... DAFTAR PUSTAK LAMPIRAN
DAFTAR TABEL Halaman Tabel 1. Kandungan kimia dedak dan komponen gabah lainnya... 5 Tabel 2. Komposisi asam lemak dari minyak sawit kasar, olein, dan stearin 6 Tabel 3. Titik leleh triasilgliserol utama dalam mentega coklat... 12 Tabel 4. Komposisi asam lemak dan triasilgliserol CBE dari berbagai sumber lemak... 12 Tabel 5. Hasil analisis komponen kimia dedak padi IR-64... 24 Tabel 6. Laju reaksi hidrolisis dedak padi IR-64... 25 Tabel 7. Aktivitas hidrolisis lipase intraselular beberapa kapangmucor... 27 Tabel 8. Aktivitas hidrolisis lipase intraselular beberapa kapang Rhizopzrs. 27 Tabel 9. Uji aktivitas esterifikasi lipase dedak padi IR-64... 28 Tabel 10. Aktivitas esterifikasi lipase intraselular beberapa kapang Mucor. 29 Tabel 11. Aktivitas esterifikasi lipase intraselular beberapa kapang Rhizopus 29 Tabel 12. Rendemen dan indeks CBE produk hasil interesterifikasi enzimatik dengan substrat stearat olein menggunakan lypozim R. miehei... 38
DAFTAR GAMBAR Halaman Gambar 1. Skema reaksi alkoholisis 9 Gambar 2. Skema reaksi asidolisis 9 Gambar 3. Skema reaksi pertukaran dan perpindahan ester... 10 Gambar 4. Skema persiapan dedak kasar kering beku bebas lemak... 15 Gambar 5. Skema uji laju reaksi hidrolisis lipase dedak padi... 16 Gambar 6. Skema reaksi esterifikasi lipase dedak padi... 17 Gambar 7. Skema proses interesterifikasi olein dengan asam stearat... 19 Gambar 8. Pola perubahan rendemen terhadap konsentrasi dedak padi pada berbagai waktu reaksi... 30 Gambar 9. Pola perubahan rendemen terhadap waktu reaksi pada berbagai konsentrasi dedak padi... 31 Gambar 10. Histogram pola perubahan konsentrasi POP, POSt, StOSt pada waktu reaksi 24 ja 33 Gambar 1 I. Histogram pola perubahan konsentrasi POP, POSt, StOSt pada waktu reaksi 48 ja 34 Gambar 12. Histogram pola perubahan konsentrasi POP, POSt, StOSt terhadap waktu reaksi pada konsentrasi dedak padi 30%... 35 Gambar 13. Histogram pola pembahan konsentrasi POP, POSt, StOSt terhadap waktu reaksi pada konsentrasi dedak padi 50%... 35
Gambar 14. I-fistogram pola perubahan indekas CBE terhadap waktu reaksi pada berbagai konsentrasi dedak padi... 36 Gambar 15. Histogram pola perubahan indeks CBE terhadap konsentrasi dedak padi pada berbagai waktu reaksi... 37 Gambar 16. Pola perubahan titik leleh pada produk interesterifikasi terhadap waktu reaksi pada konsentrasi dedak padi 30%... 39 Gambar 17. Pola perubahan titik leleh pada produk interesterifikasi terhadap waktu reaksi pada konsentrasi dedak padi 50%... 39