STUD1 PEMURNIAN DAN KARAKTERISASI EMULSlFAlER CAMPURAN MONO- DAN DlASlLGLlSEROL YANG DlPRODUKSl DARl DISTILAT ASAM LEMAK MINYAK SAWIT DENGAN TEKNIK ESTERIFIKASI ENZlMATlS MENGGUNAKAN LIPASE Rhizornucor rniehei Oleh ANAK AGUNG AYU MAS RATNA DEW1 ATMADJA F02496100 2000 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANlAN BOGOR BOGOR
STUD1 PEMURNIAN DAN KARAKTERISASI EMULSlFAlER CAMPURAN MONO- DAN DlASlLGLlSEROL YANG DlPRODUKSl DARl DISTILAT ASAM LEMAK MINYAK SAWlT DENGAN TEKNIK ESTERlFlKASl ENZlMATlS MENGGUNAKAN LIPASE Rhizomucor miehei Oleh ANAK AGUNG AYU MAS RATNA DEW1 ATMADJA F02496100 SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk mernperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor 2000 FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN INSTITUT PERTANIAN BOGOR BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN STUD1 PEMURNIAN DAN KARAKTERISASI EMULSlFAlER CAMPURAN MONO- DAN DlASlLGLlSEROL YANG DlPRODUKSl DARl DISTILAT ASAM LEMAK MINYAK SAWlT DENGAN TEKNIK ESTERIFIKASI ENZlMATlS MENGGUNAKAN LIPASE Rhizomucor miehei SKRIPSI Sebagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN pada jurusan Teknologi Pangan dan Gizi Fakultas Teknologi Pertanian lnstitut Pertanian Bogor Oleh ANAK AGUNG AYU MAS RATNA DEW1 ATMADJA F02496100 Dilahirkan pada tanggal 22 Maret 1978 di Amlapura - BALl Tanggal lulus : 02 September 2000 000 %-&- Dr. Ir. Slamet Budiianto, M.Aar Dosen Pembimbing I
Anak Agung Ayu Mas Ratna Dewi Atmadja. F02496100. Studi Pemurnian dan Karakterisasi Emulsifaier Campuran Mono- dan Diasilgliserol yang Diproduksi dari Distilat Asam Lemak Minyak Sawit dengan Teknik Esterifikasi Enzimatis Menggunakan Lipase Rhizomucor miehei. Di bawah bimbingan Slamet Budijanto dan Purwiyatno Hariyadi. RINGKASAN Distilat asam lemak minyak sawit (DALMS) adalah produk samping dari proses pemurnian minyak sawit kasar yang banyak mengandung asam lemak bebas. DALMS yang dihasilkan di Indonesia sangat besar, yaitu mencapai 166.000 ton per tahun (1997) dan diperkirakan akan terus meningkat seiring dengan peningkatan produksi CPO yang telah mencapai 6,5 juta ton pada tahun ini. Namun pemanfaatannya masih sangat terbatas. Padahal asam lemak bebas pada DALMS dapat digunakan sebagai bahan baku pembuatan emulsifaier. Pada penelitian sebelumnya, yang dilakukan oleh Pujiastuti (1998) dan Christina (1999), telah berhasil mengoptimasi produksi emulsifaier campuran M-DAG dari DALMS serta mempelajari beberapa karakter dan aplikasinya dalam produk pangan. Metode produksi yang digunakan adalah dengan mereaksikan DALMS dan gliserol melalui reaksi esterifikasi enzimatis menggunakan katalis lipase Rhizomucor miehei. Tetapi emulsifaier yang dihasilkan ternyata masih mengandung asam lemak bebas yang cukup tinggi dan bau yang menyerupai bahan bakunya (DALMS). Pada penelitian ini dicoba untuk mengurangi kandungan asam lemak bebas pada emusifaier campuran M-DAG sampai pada batas tertentu, yaitu dengan cara pencucian menggunakan pelarut organik non polar. Sebanyak 5 gram emulsifaier dicucildilarutkan dengan sejumlah tertentu pelarut, kemudian difraksinasi kembali untuk mendapatkan produk hasil pemurnian. Kemudian produk hasil pemurnian tersebut dikarakterisasi beberapa sifat fisiko-kimia dan sifat fungsionalnya, seperti komposisi fraksi lemak emulsifaier, nilai HLB, titik leleh, dan sifat starch complexing. Hasil yang diperoleh adalah rendemen produk hasil pemurnian P-I, P-2, dan P-3 berturut-turut 69.8%, 61.8%, dan 59.3% dari produk awal yang dimurnikan. Pernurnian rnampu menurunkan persentase asam lemak bebas dan meningkatkan persentase M-DAG dalam emulsifaier yang dihasilkan. Poduk tanpa pernurnian mengandung ALB sebesar 28.38%, dan kandungan ALB terendah terdapat pada produk pemurnian P-3, yaitu sebesar 4.13%. Penurunan yield (rendemen x persen fraksi) asam lemak bebas mencapai 65.66% pada pemurnian P-I, 86.95% dengan P-2, dan 90.99% dengan P-3. Sedangkan persentase M-DAG meningkat dari 67.81% pada emulsifaier P-0 menjadi 84.91% (P-I), 93.04% (P-2), dan 95.26% (P-3). Pemurnian juga menyebabkan terjadinya kehilangan M-DAG, namun nilainya lebih kecil daripada kehilangan asam lemak bebas. Pada pemurnian P-1 terjadi kehilangan M-DAG sebesar 12.62%, dengan P-2 sebesar 15.21%, dan dengan P-3 sebesar 16.71%.
Dengan demikian pernurnian dengan pencucian menggunakan pelarut organik non polar mampu menurunkan persentase ALB dan TAG, serta rneningkatkan persentase M-DAG dan memperbaiki penampakan visual emulsifaier. Titik leleh emulsifaier P-0 adalah 53.I0C, sedangkan dengan pemurnian P-I, P-2. dan P-3 berturut-turut sebesar 59.4"C, 59.g C, dan 61 C. Nilai HLB emulsifaier mulai dari P-0 hingga P-3 adalah 8.96, 7.66, 5.37, dan 4.05., sehingga cocok digunakan pada sistem ernulsi wlo. Selain itu, emulsifaier hasil pemurnian tertinggi juga memiliki sifat starch complexing dan daya aerasi yang baik, yang memungkinkan untuk diaplikasikan pada produk-produk pangan berbahan dasar pati.
KATA PENGANTAR Puji syukur kepada Tuhan Yang Maha Kasih, Bhagavan Sri Sathya Narayana, atas limpahan rahmat, pancaran kasih dan bimbingannya, sehingga skripsi ini dapat diselesaikan dengan baik tepat pada waktunya. Jay Bolo Sai Rarn!!! Skripsi ini merupakan laporan hasil penelitian yang disusun sebagai salah satu syarat untuk meraih gelar sarjana di Fateta IPB. Penulis menyadari keberhasilan penelitian dan penyusunan skripsi ini adalah berkat bantuan dan dukungan berbagai pihak. Untuk itu, melalui kesempatan ini Penulis ingin menyampaikan terima kasih dengan setulus hati kepada : 1. Dr. Ir. Slamet Budijanto, M.Agr selaku Dosen Pembimbing I yang sangat banyak memberikan bimbingan, arahan, bantuan moril dan materiil selama Penulis menjalani masa pendidikan di Jurusan TPG-IPB, melaksanakan penelitian, sampai skripsi ini dapat disusun dengan baik 2. Dr. Ir. Purwiyatno Hariyadi, M.Sc selaku Dosen Pembimbing 11, atas bimbingan dan arahannya selama Penulis menyelesaikan tugas akhir ini 3. Dr. Ir. Budiatman Satiawihardja, MSc yang berkenan menjadi dosen penguji 4. Bapak Budi Adimulya, dari PT. Sinar Meadow lnternasional Jakarta, yang telah membantu dalam penyediaan sampel DALMS 5. Ibu Dr. Astrid Sanusi serta lbu Dedeh dari Kimia Terapan LIP1 Bandung, yang berkenan menerima dan membantu Penulis dalam melakukan analisa TLC 6. Para laboran di Jurusan TPG dan laboratorium PSPG-IPB yang banyak membantu Penulis dalam pelaksanaan peneliian
7. Keluarga tercinta : Ajung, Ibu, Ade' Ayu, dan my sweet little angel (alm.) Ode' Bayu, serta semua kerabat yang senantiasa melimpahkan kasih, mendukung, mendoakan, dan memberikan segala yang terbaik kepada Penulis; juga Ajung 'De Dharma & Tante Rani di Jakarta 8. Windy, partner yang hebat, yang senantiasa berbagi suka-duka penelitian bersama (finally, the stars brightened our dark sky); sahabat terkasih Vicky, besefta Tante dan Om Sugijanto untuk semua bantuannya yang takkan habis terbalas oleh Penulis; serta Budi, teman yang selalu ada dan begitu ringan tangan membantu Penulis 9. Ternan-teman dan saudara terkasih : Bli Eka & Mbok 'Dek Sumarini, Mbok 'Mang Anggarwati, Nyoman Murdiani, juga Bli Pur (trims untuk perhatian, bantuan, dan doanya) ; seluruh QC's family khususnya Chandra; Lolita dan Irene (thanks banget buat perhatiannya), serta semua rekan TPG'33. 10. Semua pihak yang telah banyak membantu namun tidak dapat disebutkan satu persatu karena keterbatasan Penulis. Akhirnya Penulis berharap semoga sumbangan kecil berupa hasil penelitian dan skripsi ini, dengan segala kelernahan dan kekurangannya, dapat diterirna dan berrnanfaat serta mampu memberikan wawasan baru. "Loka sammta sukhino bhavantu (semoga senzua nzakhluk senantiasa dalanz darnai dan bahagia) ". Bogor, September 2000 Penulis
DAFTAR IS1 Halaman KATA PENGANTAR... DAFTAR IS1... vii ix DAFTAR TABEL... xi DAFTAR GAMBAR... xii DAFTAR LAMPIRAN... I. PENDAHULUAN... 1 II. TINJAUAN PUSTAKA... 4 A. DISTILAT ASAM LEMAK MINYAK SAWlT... 4... B. EMULSIFAIER 5 C. MONOASILGLISEROL (MAG)... 9.... D NlLAl HLB 11 E. STARCH COMPLEXING... 13 Ill. METODOLOGI PENELlTlAN... 16 A. BAHAN DAN ALAT... 16 B. METODE PENELlTlAN... 17.. 1. Tahap Penelit~an... 17 2. Prosedur Penelitian... 18 IV. HASlL DAN PEMBAHASAN...:... 24 A. ANALISIS KOMPOSlSl DALMS DAN PRODUKSI M-DAG... 24 B. PEMURNIAN DAN ANALlSlS KOMPOSlSl FRAKSI LEMAK PRODUK... 26... XIII
C. ANALISIS TlTlK LELEH DAN NlLAl HLB EMULSlFAlER... 1. Titik Leleh... 2. NilaiHLB... D. APLIKASI EMULSlFAlER M-DAG...... 1 Stab~l~tas Emulsi... 2. Sifat Starch Complexing... 3. Pembuatan Cake dan Icing Sugar... V. KESIMPULAN DAN SARAN... A. KESIMPULAN... B. SARAN... DAFTAR PUSTAKA... LAMPIRAN...
DAFTAR TABEL Tabel 1. Beberapa contoh emulsifaier ionik dan nonionik... 8 Halaman Tabel 2. Komposisi emulsifaier M-DAG berbasis asam stearat... 11 Tabel 3. Nilai HLB dan AD1 beberapa jenis emulsifaier... 13 Tabel 4. Formulasi cake... 23... Tabel 5. Formulas[ lclng sugar... 23 Tabel 6. Titik leleh emulsifaier M-DAG pada berbagai tingkat kemurnian... 33 Tabel 7. Nilai HLB emulsifaier M-DAG pada berbagai tingkat kemurnian... 35 Tabel 8. Perbandingan kestabilan sistem emulsi... 37 Tabel 9. Perbandingan volume cake... 43