Kajian sifat fisiko kimia ekstraksi minyak kelapa murni, Virgin coconut Oil, VCO dengan metode pembekuan krim instan
KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA EKSTRAKSI MINYAK
KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO)
DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
Oleh
MAYA DWIYUNI
F34101055
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA EKSTRAKSI MINYAK
KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO)
DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
SKRIPSI
Sabagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
MAYA DWIYUNI
F34101055
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA EKSTRAKSI MINYAK
KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO)
DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
SKRIPSI
Sabagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
MAYA DWIYUNI
F34101055
Dilahirkan pada tanggal 17 Juni 1983
Di Bogor
Menyetujui,
Bogor, Januari 2006
Dr.Ir. Sapta Raharja, DEA
Dosen Pembimbing
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Kajian Sifat
Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil, VCO) Dengan
Metode Pembekuan Krim Santan” adalah karya saya sendiri dan belum diajukan
dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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.
Bogor, Januari 2006
Maya Dwiyuni
NIM F34101055
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 17 Juni 1983 dari ayah bernama
Rumekso dan ibu Sutriani. Penulis merupakan putri kedua dari empat bersaudara.
Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di SDN Panaragan Kidul III,
kemudian diterima di SLTP Negeri 1 Bogor. Tahun 2001 penulis lulus dari SMU
Negeri 5 Bogor dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih jurusan Teknologi Industri
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten sementara mata
kuliah minyak dan lemak pada tahun ajaran 2005/2006. Pada tahun 2003 penulis
mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah tingkat IPB.
Pada Februari 2006 penulis menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kajian
Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil, VCO)
Dengan Metode Pembekuan Krim Santan”.
Maya Dwiyuni. F34101055. Kajian Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa
Murni (Virgin Coconut Oil, VCO) dengan Metode Pembekuan Krim Santan. Di
bawah bimbingan Sapta Raharja. 2006.
RINGKASAN
Tanaman kelapa merupakan salah satu sumber minyak nabati, selain itu
juga sebagai sumber pendapatan bagi jutaan petani, dan sebagai sumber devisa
negara. Pertumbuhan produksi kelapa telah mendorong peningkatan volume dan
nilai ekspor minyak kelapa dan produk kelapa lainnya. Devisa negara yang
diperoleh dari ekspor produk kelapa mencapai US$ 393 juta pada tahun 2000
(BPS, 2000). Namun setiap tahun pemerintah harus mengeluarkan devisa yang
tidak kecil untuk mengimpor berbagai jenis minyak sayur seperti minyak jagung,
minyak bunga matahari, dan lain-lain. Disamping membebankan pendapatan
negara, produk tersebut merupakan salah satu sumber penyebab penyakit kronis,
degeneratif dan kanker seperti jantung koroner, tekanan darah tinggi dan lain-lain.
Minyak kelapa bebas dari free radical karena sangat stabil dan dapat
menggantikan minyak sayur, apalagi jika dalam bentuk VCO.
Pada penelitian ini dilakukan kajian ekstraksi Virgin Coconut oil (VCO)
dengan beberapa metode. VCO adalah minyak kelapa yang diekstraksi dari kelapa
segar yang telah matang dengan cara mekanis atau secara alami dengan atau tanpa
aplikasi pemanasan yang tidak menimbulkan perubahan sifat fisiko kimia minyak.
VCO dapat dikonsumsi oleh manusia dalam kondisi alaminya (APCC, 2004).
Pada penelitian pendahuluan dilakukan ekstraksi VCO dengan 6 jenis
metode, yaitu metode pendinginan (10oC, 21-24 jam), penambahan enzim papain
kasar, penambahan asam cuka, teknik sentrifugal, dan pembekuan krim santan (10oC, 20-24 jam). Penelitian utama diperoleh dari penelitian pendahuluan yang
dapat menghasilkan VCO, yaitu metode pembekuan krim santan hingga -10oC.
Krim santan yang terpisah dari skimnya diputar pada kecepatan sentrifuse 4000
rpm selama 30 menit. VCO yang dihasilkan kemudian diturunkan kadar
airnya dengan tiga cara, yaitu dengan pengeringan menggunakan oven
vacuum, penambahan NaCl, dan Na2SO4. Masing-masing perlakuan dilakukan
sebanyak 3 kali.
Minyak yang dihasilkan memiliki nilai kadar air, bilangan asam, FFA dan
bilangan peroksida yang masih memenuhi standar APCC (Asian and Pacific
Coconut Community). Kadar air minyak yang terbaik diperoleh dari minyak VCO
yang dikeringkan dengan oven pada suhu 55oC selama 15-20 menit yaitu 0,01%,
sedangkan nilai bilangan asam atau FFA yang terbaik diperoleh dari kontrol yaitu
rata-rata 0,15% dan 0,28%. Bilangan peroksida paling rendah diperoleh pada
perlakuan dengan penambahan NaCl yaitu 0,673 meq oksigen/kg minyak.
Maya Dwiyuni. F34101055. Studies on Physico-Chemicals of Virgin Coconut
Oil (VCO) that was extracted by Freezing and Thawing Method from Coconut
Milk Cream. Supervised by Sapta Raharja. 2006.
SUMMARY
Coconut tree was source of vegetable oil, and income for billion or
farmers. The growth of coconut production has increased the volume and export
value of coconut oil and its by-product. The devisa that was obtain from coconut
product export was about US $ 393 billion in 2000 (BPS, 2000), but government
still had spend to buy some hydrogenated vegetable oil that imported. The
hydrogenated vegetable oil contain free radical that was dangerous for health.
Different with hydrogenated vegetable oil, coconut oil could save the devisa can
be substituted the hydrogenated vegetable oil, even if it was VCO (Budiarso,
2004). Generally, coconut oil had a bad label because it was source of saturated
fat, but now research tell that coconut oil was different from other saturated oil, it
has different effect for health.
Virgin coconut oil is obtained from the fresh and mature kernel of coconut
by mechanical or natural means without the application of high heat, which
doesn’t lead to alteration of the oil. Virgin coconut oil is suitable for human
consumption on its natural state.
VCO was made from fresh coconut that had no contamination. Other
coconut oil was made from copra and had to be refined through degumming and
neutralization, after that oil must be bleached and deodorized. All of the process
could change the chemically structure or physically. Because of that VCO was
just refined by a washing with water, settling, filtration and centrifugation.
To extract oil without heat and chemicals material, demulsification and
separation of two different phase could be used by centrifugal force, denaturation
of proteins in low temperature (freezing and thawing) or changed type of
emulsion. Now the VCO producers use centrifugal force, “pancingan “ technique.
Beside that, they also use fermentation technique, but “pancingan” technique had
a weakness, that is need initial VCO to separate VCO from coconut milk cream
and sometimes VCO couldn’t be separated. All of this technique produce VCO
with high moisture content. High moisture content could be decreased by filtration
with paper. In this primary research, VCO was made by freezing (-10oC) and
thawing (room temperature) coconut milk cream, then separation of oil by
centrifugal force in 4000 rpm. VCO that produce had high moisture content, to
decrease moisture content would be added by salt (NaCl, Na2SO4) and be dried
by oven in 55oC.
The physico-chemical properties studied were oil moisture content, oil
yield, free fatty acid content, acid value and peroxide value. The VCO obtain were
fulfill the APCC (Asian and Pacific Coconut Community) standard.
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmaanirrohiim, Alhamdulillaahirobbil’alamin, segala puji
dan syukur hanya kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan
hidayah-Nya, karena hanya dengan izin-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul Kajian Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin
Coconut Oil, VCO) dengan Metode Pembekuan Krim Santan. Sholawat serta
salam semoga selalu tercurah kepada junjungan kita Rosulullah SAW. Skripsi ini
disusun berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Pengawasan
Mutu Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA, IPB.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA selaku dosen pembimbing yang selama ini telah
memberikan arahan dan masukkannya kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
2. Bapak Ir. Ade Iskandar, MSi dan Ibu Dr.Ir. Ika Amalia Kartika MT selaku
dosen penguji. Terimakasih atas saran, kritik dan masukannya sehingga
penyajian skripsi ini menjadi lebih baik.
3. Bapak dan Ibunda tercinta, atas semua dukungan dan pengorbanan yang tiada
henti melalui do’a dan materi yang diberikan selama ini.
4. Kakak, adik yang kusayangi, yang selama penelitian sudah berbagi suka dan
duka dengan penulis.
5. Teman-teman satu bimbingan, Astrid, Yuni dan Sandiwan.
6. Teman-teman laboratorium pengawasan mutu, tim minyak atsiri, tim surfaktan,
warga Lab. Pengemasan, warga Lab PAU, dan Lab. Bioindustri.
7. Teman-teman TIN, TEP dan TPG 38 atas semua persahabatannya dan seluruh
pihak terkait yang telah memberikan bantuan dan dukungannya pada penulis.
Setiap manusia tak luput dari kesalahan, oleh karena dibutuhkan kritik
dan saran yang membangun untuk menyempurnakan tulisan ini. Akhir kata,
semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk menambah wawasan dan pengetahuan
kita.
Bogor, Januari 2006
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .................................................................................. i
DAFTAR ISI ............................................................................................... ii
DAFTAR TABEL .........................................................................................v
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vi
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. vii
I. PENDAHULUAN.................................................................................... 1
A. LATAR BELAKANG ....................................................................... 1
B. TUJUAN ........................................................................................... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 3
A. MINYAK DAN LEMAK................................................................... 3
B. KERUSAKAN MINYAK DAN LEMAK.......................................... 3
C. KELAPA ........................................................................................... 4
C.1. Daging Buah Kelapa .................................................................. 4
C.2. Emulsi Santan............................................................................ 6
C.3. Minyak Kelapa .......................................................................... 7
D. TEKNOLOGI PROSES PEMBUATAN VCO ................................... 9
E. VIRGIN COCONUT OIL (VCO)......................................................16
F. MANFAAT VCO.............................................................................17
III. METODE PENELITIAN .......................................................................19
A. BAHAN DAN ALAT .......................................................................19
B. METODE PENELITIAN..................................................................19
B.1. Penelitian Pendahuluan .............................................................19
B.2. Penelitian Utama.......................................................................25
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................27
A. PENELITIAN PENDAHULUAN.....................................................27
A.1. Daging Buah Kelapa Segar .......................................................27
A.2. Pembuatan VCO dengan Pendinginan.......................................28
A.3. Pembuatan VCO dengan Papain Kasar .....................................29
A.4. Pembuatan VCO dengan Penambahan Asam Cuka ...................30
A.5. Pembuatan VCO dengan Teknik Sentrifugal.............................31
A.6. Pembuatan VCO dengan Metode Pembekuan dan Peleburan ....31
B. PENELITIAN UTAMA ...................................................................32
B.1. Persiapan Bahan Baku ..............................................................33
B.2. Pengecilan Ukuran (Pemarutan) dan Ekstraksi Santan...............34
B.3. Kriming dan Pembekuan Emulsi Santan ...................................35
B.4. Ekstraksi Minyak dengan Sentrifugasi ......................................36
B.5. Pengurangan Kadar Air.............................................................38
B.6. Penyaringan ..............................................................................38
B.7. Analisa Fisiko Kimia ................................................................39
B.8. Hasil .........................................................................................39
1. Rendemen..............................................................................39
2. Kadar Air...............................................................................40
3. Bilangan asam dan Asam Lemak Bebas .................................42
4. Bilangan Peroksida ................................................................44
5. Asam Lemak Penyusun VCO.................................................46
V. KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................49
A. KESIMPULAN ................................................................................49
B. SARAN ...........................................................................................50
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................51
LAMPIRAN ................................................................................................55
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Nilai ekspor industri pengolahan kelapa Indonesia
tahun 2000-2004.............................................................................. 1
Tabel 2. Komposisi kimia daging buah kelapa segar pada tiga
tingkatan umur (per 100 g) .............................................................. 5
Tabel 3. Standar APCC komposisi asam lemak VCO .................................. 17
Tabel 4. Komposisi kelapa parut segar bahan penelitian .............................. 27
Tabel 5. Analisa fisik minyak setelah sentrifugasi ...................................... 30
Tabel 6. Perbandingan Minyak VCO hasil ekstraksi dengan
standar APCC dan BBIA ............................................................... 32
Tabel 7. Kandungan asam lemak dalam VCO hasil penelitian ..................... 47
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Rumus kimia trigliserida ............................................................. 3
Gambar 2. Diagram alir proses pembuatan VCO teknologi IMC ................. 10
Gambar 3. Diagram alir proses pembuatan VCO menggunakan campuran
α-amilase, bromelin, pektinase, dan selulase .............................. 13
Gambar 4. Diagram alir proses Robledano-Luzuriage.................................. 14
Gambar 5. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa
dengan cara Churning ................................................................ 15
Gambar 6. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan ekstrak
kasar papain............................................................................... 21
Gambar 7. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan
penambahan asam ...................................................................... 22
Gambar 8. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan teknik sentrifugal . 23
Gambar 9. Diagram alir proses pembuatan VCO ......................................... 26
Gambar 10. Bahan baku kelapa segar ............................................................ 27
Gambar 11. Mekanisme reaksi hidrolisis ikatan peptida dikatalisis oleh
gugus sulfhidril (-SH) dalam bagian aktif suatu enzim peptida .. 29
Gambar 12. Penampang melintang sel daging buah kelapa ........................... 34
Gambar 13. Lapisan yang terbentuk setelah proses sentrifugasi..................... 37
Gambar 14. Lapisan krim yang terbentuk setelah proses sentrifugasi............. 37
Gambar 15. VCO yang dihasilkan pada penelitian......................................... 39
Gambar 16. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap rendemen...... 40
Gambar 17. Proses hidrolisis minyak............................................................. 41
Gambar 18. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap kadar air ....... 42
Gambar 19. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap FFA .............. 43
Gambar 20. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap
bilangan asam ............................................................................ 44
Gambar 21. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap
bilangan peroksida ..................................................................... 46
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil analisa fisiko kimia minyak VCO....................................55
Lampiran 2. Kromatogram asam lemak VCO hasil penelitian ......................56
Lampiran 3. Kromatogram asam lemak standar............................................57
Lampiran 4. Prosedur analisa bahan baku.....................................................58
Lampiran 5. Prosedur analisa sifat fisik dan kimia VCO...............................61
I.
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Potensi kelapa Indonesia menurut APCC Statistical Year Book (1998)
tergolong paling besar di dunia, yaitu sekitar 4,67 juta ton atau 26% dari
produksi dunia dengan tingkat produktifitas sebesar 1,27 ton/Ha, disusul oleh
India sebanyak 4,58 juta ton atau 25,57% dari produksi dunia, sedangkan
menurut Badan Pusat Statistik (2005) perkembangan nilai ekspor industri
pengolahan kelapa dari tahun 2000-2004 dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Nilai ekspor industri pengolahan kelapa
Indonesia tahun 2000-2004
No.
Tahun
Nilai (juta US $)
1
2000
2.044,8
2
2001
1.687,3
3
2002
2.910,4
4
2003
3.247,5
5
2004
4.840,3
Sumber : BPS (2005)
Melihat potensi yang besar dari komoditi kelapa ini dibutuhkan suatu
teknologi yang baik untuk meningkatkan nilai tambah produk yang dihasilkan
dari komoditi tersebut, disamping perbaikan dalam hal budidayanya. Minyak
kelapa kasar adalah salah satu komoditi yang banyak diekspor, namun nilai
tambah yang dihasilkan pada produk ini masih sangat kecil.
Minyak kelapa yang banyak diproduksi di Indonesia umumnya
merupakan minyak kelapa tradisional yang dibuat dengan metode ekstraksi
kering (dry rendering) dari kelapa yang telah dikeringkan (kopra), dimana
minyak yang diperoleh memiliki sifat fisiko kimia yang kurang baik yang
disebabkan oleh adanya pemakaian bahan kimia dan proses pemanasan diatas
100oC pada proses refining yang menyebabkan perubahan secara kimia dari
asam lemak tak jenuh serta merusak antioksidan alami yang ada pada minyak
kelapa.
Seiring dengan berkembangnya teknologi pengolahan pangan,
penelitian mengenai minyak kelapa dapat meningkatkan nilai tambah serta
fungsinya yang sangat essensial. Hasil dari penelitian tersebut kini
memunculkan suatu produk yang mempunyai sifat dwifungsi yaitu sebagai
minyak goreng kualitas tinggi dan sebagai obat antimikroba yang potensial,
sehingga mempunyai nilai tambah yang tinggi. Produk tersebut adalah minyak
kelapa murni (Virgin Coconut Oil, VCO), yang merupakan minyak makan
yang didapat tanpa mengubah sifat fisiko kimia minyak dengan hanya
perlakuan mekanis dan pemakaian panas rendah (Codex Alimentarius
Commission, 1995). Minyak ini hanya dimurnikan dengan cara pencucian
menggunakan air, pengendapan, penyaringan dan sentrifugasi saja. Bahan
kimia dan pemanasan tinggi tidak digunakan pada saat refining.
Teknologi yang sudah ada untuk menghasilkan VCO diantaranya
adalah teknologi perubahan bentuk emulsi, teknologi pemanasan langsung,
teknologi fermentasi, teknologi enzimatis, dan lain-lain. Teknologi pemanasan
langsung digunakan dengan pemanasan emulsi santan hingga mencapai suhu
diatas 100oC dimana protein yang berfungsi sebagai emulsifier terdenaturasi,
sedangkan pada teknologi fermentasi menggunakan mikroorganisme yang
dapat menghasilkan enzim pemecah protein. Pada penelitian ini dilakukan
kajian proses ekstraksi VCO dari kelapa segar dengan pembekuan krim santan
hingga -10oC dan dicairkan pada suhu ruang, kemudian disentrifugasi pada
kecepatan 4000 rpm selama 30 menit. Untuk mengurangi kadar air yang tinggi
maka dilakukan penambahan garam NaCl, garam Na2SO4 dan pengeringan
dengan oven pada suhu 55 oC.
B. TUJUAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji proses ekstraksi VCO dengan
menggunakan salah satu metode pemecahan emulsi pembekuan dan
peleburan. Secara spesifik tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji pengaruh
pembekuan dan peleburan emulsi krim santan pada pembentukan VCO dan
sifat fisiko kimia VCO yang dihasilkan, serta menentukan cara pengurangan
kadar air minyak terbaik berdasarkan pengaruhnya terhadap sifat fisiko kimia
VCO yang dihasilkan.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. MINYAK DAN LEMAK
Minyak dan lemak adalah suatu trigliserida campuran, yaitu ester dari
gliserol dan asam lemak rantai panjang. Minyak dan lemak (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. Struktur trigliserida adalah sebagai berikut.
O
H2C-O-C-R
O
HC-O-C-R
O
H2C-O-C-R
Gambar 1. Rumus kimia trigliserida
Trigliserida dapat berwujud padat atau cair, hal ini tergantung dari
komposisi asam lemak yang menyusunnya. Sebagian besar minyak nabati
berbentuk cair karena mengandung sejumlah asam lemak tidak jenuh, yaitu
asam oleat, linoleat atau linolenat dengan titik cair yang rendah (Ketaren,
1986).
B. KERUSAKAN MINYAK DAN LEMAK
Sifat-sifat dan daya tahan minyak terhadap kerusakan sangat
bergantung pada komponen penyusunnya, terutama kandungan asam lemak
dan non lemak berupa zat pengotor. Minyak yang dominan mengandung asam
lemak tidak jenuh cenderung untuk teroksidasi, sedangkan minyak yang
dominan mengandung asam lemak jenuh cenderung terhidrolisis. Asam lemak
umumnya semakin reaktif terhadap oksigen dengan pertambahan jumlah
ikatan rangkap pada rantai molekul (Mahatta, 1975 di dalam Subiyantoro,
2003).
Kecepatan oksidasi lemak yang dibiarkan (expose) di udara akan
bertambah dengan kenaikan suhu dan berkurang dengan penurunan suhu.
Kecepatan akumulasi peroksida selama proses aerasi minyak pada suhu
100-115oC kurang lebih dua kali lebih besar dibandingkan pada suhu 10oC.
Menurut De Man (1989), laju oksidasi dipengaruhi oleh jumlah
oksigen yang ada, derajat ketidakjenuhan minyak, adanya antioksidan, adanya
prooksidan (terutama tembaga) dan beberapa senyawa organik seperti molekul
yang mengandung lipoksidase, sifat bahan pengemas, kontak dengan cahaya
dan suhu penyimpanan.
Oksidasi minyak akan menghasilkan senyawa aldehida, keton,
hidrokarbon, alkohol, lakton, serta senyawa aromatis yang mempunyai bau
tengik dan rasa getir. Oksidasi dimulai dengan pembentukan peroksida dan
hidroperoksida, kemudian terurainya asam-asam lemak disertai dengan
konversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam-asam lemak
bebas. Tiga penyebab ketengikan pada minyak dan lemak dibagi atas 3
golongan yaitu : ketengikan oleh oksidasi, ketengikan oleh enzim dan
ketengikan oleh proses hidrolisis..
Reaksi hidrolisis terjadi akibat adanya sejumlah air dalam minyak dan
lemak. Dalam reaksi hidrolisis, minyak dan lemak (trigliserida) dirubah
menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi ini menghasilkan flavour dan
bau tengik pada minyak (Ketaren, 1986).
Pemanasan mengakibatkan 3 macam perubahan kimia dalam lemak
yaitu : 1) Terbentuknya peroksida dalam asam lemak tidak jenuh, 2) Peroksida
berdekomposisi menjadi persenyawaan karbonil, dan 3) Polimerisasi oksidasi
sebagian (Ketaren, 1986).
C. KELAPA
Kelapa merupakan tanaman perkebunan/industri berupa pohon batang
lurus dari famili Palmae. Kelapa banyak terdapat di negara-negara Asia dan
Pasifik yang menghasilkan 5.276.000 ton (82% produksi dunia) dengan luas
± 8.875.000 Ha pada tahun 1984, sedangkan sisanya oleh negara di Afrika dan
Amerika Selatan. Indonesia merupakan negara perkelapaan terluas (3.334.000
Ha pada tahun 1990) tetapi produksinya masih dibawah Philipina (2.472.000
ton dengan areal 3.112.000 Ha), yaitu sebesar 2.346.000 ton (Anonim, 2005).
C.1. Daging Buah Kelapa
Daging kelapa segar mengandung 30-35% lemak, jika daging
kelapa dikeringkan menjadi kopra maka kadar minyak meningkat
menjadi 63-65%. Asam lemak yang terdapat dalam daging kelapa adalah
laurat (45%), miristat (18%), palmitat (9,5%), oleat (8,2%), kaprilat
(7,8%), kaprat (7,6%) dan stearat (5%). Komposisi kimia daging buah
kelapa segar pada tiga tingkatan umur menurut Thieme (1968) dapat
dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi kimia daging buah kelapa segar pada tiga tingkatan
umur (per 100 g)
Komponen
Muda
Setengah tua
Tua
Kalori (Kal)
68,0
180,0
359,0
Protein (g)
1,0
4,0
3,4
Lemak (g)
0,9
13,0
34,7
Karbohidrat (g)
14,0
10,0
14,0
Kalsium (g)
17,0
88,0
21,0
Fosfor (g)
30,0
55,0
21,0
Besi (g)
1,0
1,3
2,0
Vitamin A (IU)
0,0
10,0
1,0
Tiamin (mg)
0,0
0,05
0,1
Vitamin C (mg)
4,0
4,0
2,0
Air (g)
83,3
70,0
46,9
53,0
53,0
53,0
Bagian yang
dapat dimakan (g)
Sumber : Thieme (1968)
Belleza dan Sierra (1976) melaporkan hasil analisa daging buah
dari berbagai tingkat umur buah kelapa, yaitu 8 sampai 15 bulan. Kadar
air, protein dan kadar abu menurun dengan matangnya buah tetapi kadar
minyaknya meningkat. Puncak tertinggi kadar minyak terlihat pada buah
berumur 12 dan 13 bulan. Kelapa mengandung tiamin, asam askorbat,
vitamin A, tokoferol, vitamin B kompleks, dan sejumlah mineral seperti
Na, K, Ca, P, S dan Cl (Woodroof, 1979). Kemudian menurut
Somaatmadja et al. (1972) kadar lemak dan protein daging buah kelapa
yang melekat pada tempurung lebih tinggi dibandingkan yang terkena air
kelapa.
C.2. Emulsi Santan
Cairan berwarna putih yang dipisahkan dari daging buah kelapa
disebut santan. Sison et al. (1968) menyatakan bahwa ekstraksi santan
dari daging buah kelapa segar dipengaruhi oleh pH. Nilai pH optimum
yang didapatkan untuk mengekstraksi santan berkisar antara 6 hingga 8.
Santan merupakan cairan yang berbentuk emulsi. Hambali dan Suryani
(2002) menyatakan bahwa emulsi merupakan suatu sistem yang
heterogen yang mengandung dua fasa cairan (fasa terdispersi dan fasa
pendispersi). Fasa terdispersi berbentuk globular-globular dan medium
pendispersi berbentuk droplet (butiran). Substansi ketiga yang membuat
emulsi permanen adalah emulsifier yang daya afinitasnya harus parsial
dan berbeda dari kedua fasa di atas.
Proses demulsifikasi atau pemecahan emulsi sangat tergantung
pada stabilitas emulsi. Menurut Hambali dan Suryani (2002) stabilitas
emulsi adalah suatu keadaan dimana terdapat keseragaman ukuran
molekul fasa pendispersi dan fasa terdispersinya dengan konfigurasi
yang terbaik. Apabila kerapatan antara fasa pendispersi dan terdispersi
tinggi maka konfigurasi partikelnya sudah baik dan sistem emulsi
semakin stabil. Kestabilan emulsi sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor
seperti ukuran dan distribusi partikel, jenis emulsifier yang terkandung
didalamnya, rasio antara fasa terdispersi dan fasa pendispersi, serta
perbedaan tegangan antara dua fasa. Semakin baik distribusi ukuran dan
semakin kecil diameter droplet, maka akan stabil suatu emulsi.
Berdasarkan komponen fasa terdispersi dan fasa pendispersinya, emulsi
dibedakan menjadi dua tipe yaitu tipe minyak dalam air (oil in water,
o/w) dan tipe air dalam minyak (water in oil, w/o). Emulsi o/w fasa
terdispersinya adalah minyak dengan medium pendispersi air, sedangkan
emulsi w/o fasa terdispersinya adalah air dan fasa pendispersinya adalah
minyak.
Cancel (1971) menemukan bahwa efisiensi dari proses ekstraksi
santan dipengaruhi oleh suhu dan jumlah air yang digunakan. Efisiensi
ekstraksi meningkat saat air berlebih ditambahkan pada rajangan daging
buah kelapa sebelum proses penyaringan. Tejada (1973) menduga
ketidakstabilan emulsi santan disebabkan oleh kandungan minyaknya
yang tinggi yaitu sekitar 26,4%. Perbedaan berat jenis antara minyak
tersebut dengan bagian skimnya, dan juga karena sifat 2 fasa tersebut
yang tidak bisa bercampur sehingga menyebabkan timbulnya proses
creaming. Clemente dan Vilacorte (1933) menyatakan bahwa stabilitas
emulsi santan juga dipengaruhi oleh kandungan proteinnya. Pada santan
juga terdapat phospholipid dan galaktomannan (Balasubramaniam dan
Sihotang, 1976; 1979; Payawan, 1974) yang juga mempengaruhi
stabilitas emulsi santan.
Tejada (1973) juga menyatakan bahwa rendemen santan tergantung
terutama pada metode ekstraksi. Dengan pengepresan tangan santan
yang diperoleh sebesar 52,9%, dengan Waring Blender 61,9%,
pengepresan hidraulik (6.000 psi) 70,3% dan bila menggunakan
kombinasi cara-cara tersebut (pemarutan, pengadukan, pengepresan
hidraulik) sebesar 72,5%.
C.3. Minyak Kelapa
Minyak kelapa memiliki mutu yang paling tinggi dari minyak
lainnya berdasarkan pada tingginya kadar asam lemak jenuh dan asam
laurat (antimikroba). Kadar asam laurat dalam minyak kelapa adalah
48%, asam kaprilat kadarnya 8% dan asam kaprat kadarnya 7% (Fife,
2003), sedangkan minyak sayur (jagung, kedelai, biji bunga matahari)
tidak mengandung jenis antimikroba ini sama sekali (Suhirman, 2004).
Asam laurat pertama kali ditemukan dalam minyak kelapa oleh
Kabara (1960), dan sudah dibuktikan dapat membunuh berbagai jenis
mikroba yang membran selnya terdiri dari asam lemak (lipid coated
microorganisms)
seperti
HIV,
Hepatitis
C,
Herpes,
Influensa,
Cytomegalovirus, Streptococus sp, Staphilococus sp, Gram positip dan
Gram negatip, Helicobacter pyroli. Asam kaprilat juga adalah fungisida
yang ampuh untuk mengobati infeksi jamur kandida/keputihan pada
wanita (Fife, 2003). Sedangkan menurut paten yang dimotori oleh CE
Isaacs menunjukkan bahwa kemampuan monogliserida dari asam-asam
lemak kaproat, kaprilat, kaprat, laurat dan miristat yang terkandung
dalam VCO dapat mematikan beberapa virus (Suhirman, 2004).
Kadar asam lemak jenuh dalam minyak kelapa adalah 92%,
sedangkan minyak sawit 86% (Reeves et al., 1979). Titik cair minyak
kelapa berkisar antara 24-27oC, dengan titik beku sekitar 5oC lebih
rendah dari titik cairnya (Swern, 1979).
Laporan hasil penelitian dalam satu dekade terakhir telah
menunjukkan bahwa tidak semua asam lemak jenuh itu sifatnya sama.
Asam lemak jenuh asal keluarga pohon kelapa dikategorikan dalam
asam lemak jenuh rantai karbon sedang (medium chain fatty acids,
MCFA), sedangkan asam lemak jenuh asal minyak hewani dan minyak
sayur digolongkan sebagai asam lemak jenuh rantai karbon panjang
(long chain fatty acids, LCFA) sehingga secara fisiologis dan biologis
efeknya terhadap kadar kolesterol darah pun berbeda (Budiarso, 2004).
LCFA bukan saja merupakan penyebab utama kadar kolesterol darah
tinggi, tetapi juga dapat menyebabkan kekentalan darah, tekanan darah
tinggi, arterioklerosis, penyakit jantung koroner dan lain-lain.
Apabila minyak kelapa digunakan untuk menggoreng (deep
frying), struktur kimianya tidak akan berubah sama sekali, karena 92%
terdiri dari asam lemak jenuh (saturated fatty acids), sehingga kondisi
kimianya tetap stabil dan tahan terhadap pemanasan. Berbeda dengan
minyak sayur yang sebagian besar terdiri dari asam lemak tak jenuh,
apabila dipakai untuk menggoreng deep frying akan mengalami proses
polimerisasi (penggumpalan) dan jelantahnya menjadi kental. Hal ini
disebabkan karena jelantahnya mengandung asam lemak trans (trans
fatty acids), dan lemak trans terkenal bersifat radikal bebas dan
karsinogenik. Maka gabungan dari unsur lemak trans yang bersifat
radikal bebas, karsinogen, dan timbunan kolesterol inilah yang menjadi
faktor utama risiko dan penyebab berbagai jenis penyakit kronis,
degeneratif dan kanker yang sekarang sedang mewabah (Budiarso,
2004).
Pada struktur asam lemak tak jenuh terdapat ikatan rangkap pada
atom karbonnya, walaupun atom karbon ini diberi perlakuan pengikatan
terhadap hidrogen (hidrogenasi), dan oksigen (oksidasi), minyak yang
tak jenuh dan berantai panjang (polyunsaturated oils) menunjukkan
kecenderungan tidak stabil dan mudah teroksidasi. Oksidasi adalah
proses alami yang menimbulkan radikal bebas yang berbahaya. Disisi
lain hidrogenasi adalah proses sintetis yang meningkatkan stabilitas,
tetapi menimbulkan asam lemak trans yang berbahaya (Anonim, 2005).
D. TEKNOLOGI PROSES PEMBUATAN VCO
Teknologi yang sudah ada untuk menghasilkan minyak kelapa
diantaranya adalah teknologi perubahan bentuk emulsi, teknologi pemanasan
langsung,
teknologi
fermentasi,
teknologi
enzimatis
dan
teknologi
pengepresan semi basah (Intermediate Moisture Content/IMC technology).
Teknologi-teknologi
tersebut
masing-masing
memiliki
kelebihan
dan
kelemahan. Menurut hasil penelitian Supriatna et al. (2000), teknologi IMC
(Gambar 2) dinilai lebih baik untuk menghasilkan VCO karena investasinya
relatif murah dan minyak yang dihasilkan mempunyai kualitas yang baik dan
daya simpan yang lama. Rendemen yang dihasilkan pada metode ini adalah
23,44% dengan nilai kadar air 0,3% dan FFA 0,18%, sedangkan teknologi
yang digunakan oleh Sibuea (2004) untuk menghasilkan VCO adalah
teknologi fermentasi menggunakan penambahan ragi atau cuka nira.
Daging
kelapa segar
Pengupasan testa
Blanching dan
pemarutan
Kelapa parut
Pengeringan dan uji
tingkat pengeringan
Kelapa parut
kering siap pres
Pengepresan
Bungkil
Minyak kelapa
Pengeringan
Kelapa parut kering
rendah lemak
Gambar 2. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa teknologi IMC
(Supriatna et al., 2000)
Menurut Dendy dan Timmin (1973), variabel yang mempengaruhi
ekstraksi minyak dan protein dari buah kelapa dengan metode wet-milling
adalah rasio jumlah air dan kelapa parut, suhu proses, pH, klasifikasi protein
dan lain-lain. Selain itu, pemisahan minyak dari emulsi santan dipengaruhi
oleh metode yang digunakan dalam proses pemecahan emulsi santan, yaitu
menggunakan sentrifugasi, penambahan enzim, penambahan asam, atau
kombinasi dari ketiga cara tersebut.
Pada proses ekstraksi minyak yang dilakukan oleh Robledano (1956)
(Gambar 3), krim diperoleh dengan sentrifugasi, enzimatis, pembekuan dan
peleburan untuk memecahkan emulsi. Sedangkan yang dilakukan oleh Roxas
(1963), ditambahkan pula proses pasteurisasi pada buah kelapa sebelum
dilakukan pembekuan dan peleburan. Pemecahan emulsi santan dapat pula
dilakukan dengan penambahan minyak pada krim agar diperoleh sistem
emulsi air dalam minyak. Pencampuran krim dengan minyak dilakukan pada
temperatur 85oC (Hagenmaier et al., 1972; 1973).
Pemecahan emulsi dengan menggunakan enzim telah dilakukan oleh
Muchtadi dan Utari (1990) dengan diagram alir proses yang ditunjukkan pada
gambar 4. Enzim yang digunakan adalah campuran enzim á-amilase,
bromelin, pektinase dan selulase dalam nisbah tertentu. Rendemen minyak
yang dihasilkan dari metode ini adalah 85,15% dari krim santan dengan nilai
kadar air sebesar 1,83%, FFA 4,66%, dan berbau tengik. Berbeda dengan yang
dilakukan oleh Rajisekharom dan Sreenivasson (1967), pemisahan minyak
dari emulsi santan dilakukan dengan pemanasan dan sentrifugasi.
Gunetileke dan Laurentius (1974) menyatakan bahwa pemecahan
emulsi santan dapat dilakukan dengan pendinginan (chilling) atau pembekuan
dan peleburan, kemudian disentrifugasi pada suhu 17oC atau kurang. Faktor
yang berpengaruh pada proses sentrifugasi adalah suhu emulsi santan dan
periode proses sentrifugasi. Pemecahan emulsi santan pernah dilakukan pula
oleh Churning dengan mendinginkan krim santan hingga suhu dibawah 10oC
kemudian dilakukan sentrifugasi untuk mendapatkan minyak. Diagram alir
proses pembuatan minyak kelapa dengan cara Churning ditunjukkan pada
gambar 5.
Berbeda dengan VCO, minyak kelapa yang terbuat dari kopra
mengalami proses pemurnian. Komponen-komponen tidak tersabunkan seperti
sterol, klorofil dan vitamin E akan terpisah pada proses netralisasi minyak,
sedangkan pigmen karoten akan rusak oleh panas pada proses pemucatan
(Ketaren, 1986). Teknologi proses pembuatan VCO yang baik harus dapat
memenuhi kriteria seperti : dapat menjamin keberadaan vitamin E dan enzimenzim yang terkandung dalam daging buah kelapa, serta tidak menggunakan
panas yang dapat menguraikan asam lemak penyusun komponen minyak
kelapa. Teknik yang saat ini banyak digunakan adalah teknik pancingan, yaitu
mengubah emulsi krim yang memiliki tipe emulsi oil in water (o/w) menjadi
tipe emulsi water in oil (w/o). Selain teknik pancingan, teknik sentrifugal juga
sering digunakan.
Daging buah
Penghancuran
dengan Grinder
Penghancuran
dengan ekspeler
Ampas grade rendah
Ampas
Penghancuran
dengan ekspeler
Emulsi
Krim
Sentrifugasi
Perlakuan
penambahan enzim
dan chilling
Sentrifugasi
Skim
Pemanasan
Protein
terkoagulasi
Minyak
Cairan
Sludge
Gambar 3. Diagram alir proses Robledano-Luzuriage (Dendy dan Timmin, 1973)
Daging buah kelapa segar
Pengepingan, pencucian
dan pemarutan
Pencampuran parutan
kelapa dengan air (1:4)
Pengaturan keasaman
sampai pH 5,5
Penambahan campuran enzim
á-amilase 0,5%
Bromelin 0,5%
Pektinase 0,1%
Selulase 0,15%
Proses ekstraksi (reaksi enzimatis)
suhu 55°C, selama 60 menit
Sentrifugasi pada
10.000 rpm, 30 menit
Minyak
Air
Residu padatan
Penyaringan
Penguapan air
VCO
Gambar 4. Diagram alir proses ekstraksi minyak kelapa menggunakan campuran
enzim á-amilase, bromelin, pektinase dan selulase (Muchtadi dan
Utari, 1990)
Daging kelapa
Pemarutan
Pengepresan
Penambahan 1 bagian
air, dan pengepresan
Ampas
Santan
Pemekatan (sentrifugasi)
Skim
Krim
Pendinginan
sampai 10°C
Butter coconut milk
Emulsi air
dalam minyak
Thawing dan
sentrifugasi
Pekatan protein
Minyak
Gambar 5. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa dengan cara
Churning (BBIA, 1999)
E. VIRGIN COCONUT OIL (VCO)
Menurut
kriteria
yang
disepakati
dalam Codex
Alimentarius
Commission (1995) minyak dan lemak Virgin atau murni adalah minyak dan
lemak makan yang didapat tanpa mengubah sifat fisiko kimia minyak dengan
hanya perlakuan mekanis dan pemakaian panas rendah serta tidak
menggunakan bahan kimia, kecuali yang tidak mengalami reaksi dengan
minyak. Minyak ini dimurnikan dengan cara pencucian menggunakan air,
pengendapan, penyaringan dan sentrifugasi saja. Menurut Sibuea (2004) untuk
memperoleh VCO, penggunaan panas diminimalkan atau sama sekali
dihilangkan, caranya dengan menggunakan enzim atau mikroorganisme
penghasil enzim tertentu untuk memecah emulsi santan yang berikatan dengan
lemak dan karbohidrat sehingga minyak dapat terpisah dengan baik.
Rethinam dalam Coco Info International (2000) menuliskan ada
beberapa teknologi proses untuk mengeksktraksi VCO termasuk : secara
fisik/mekanik (fully Mechanized and sophisticated technologies), teknologi
enzimatis, teknologi fermentasi, dan teknologi Intermediate Moisture
Content (IMC).
VCO mengandung asam laurat yang tinggi (sampai 53%), sebuah
lemak jenuh dengan rantai karbon sedang (jumlah karbonnya 12) yang biasa
disebut MCFA (Medium Chain Fatty Acid). Di dalam tubuh manusia asam
laurat akan diubah menjadi monolaurin, sebuah senyawa monogliserida yang
bersifat antivirus, antibakteri dan antiprotozoa. MCFA mudah diserap ke
dalam sel kemudian ke dalam mitokondria, sehingga metabolisme meningkat.
Dengan peningkatan metabolisme maka sel-sel bekerja lebih efisien
membentuk sel-sel baru serta mengganti sel-sel yang rusak dengan lebih
cepat. Berikut ini standar APCC (Asian and Pacific Coconut Community)
untuk asam lemak yang terkandung dalam VCO.
Tabel 3. Standar APCC komposisi asam lemak VCO
No.
Asam Lemak
Kadar (%)
1
Kaproat (C 6:0)
0,4-0,6
2
Kaprilat (C 8:0)
5,0-10,0
3
Kaprat (C 10:0)
4,5-8,0
4
Laurat (C 12:0)
43,0-53,0
5
Miristat (C 14:0)
16,0-21,0
6
Palmitat (C 16:0)
7,5-10,0
7
Stearat (C 18:0)
2,0-4,0
8
Oleat (C 18:1)
5,0-10,0
9
Linoleat (C 18:2)
1,0-2,5
10
Linolenat (C 18:3) – (C 24:1)
KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO)
DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
Oleh
MAYA DWIYUNI
F34101055
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA EKSTRAKSI MINYAK
KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO)
DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
SKRIPSI
Sabagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
MAYA DWIYUNI
F34101055
2006
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
BOGOR
INSTITUT PERTANIAN BOGOR
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN
KAJIAN SIFAT FISIKO KIMIA EKSTRAKSI MINYAK
KELAPA MURNI (VIRGIN COCONUT OIL, VCO)
DENGAN METODE PEMBEKUAN KRIM SANTAN
SKRIPSI
Sabagai salah satu syarat untuk memperoleh gelar
SARJANA TEKNOLOGI PERTANIAN
Pada Departemen Teknologi Industri Pertanian
Fakultas Teknologi Pertanian
Institut Pertanian Bogor
Oleh
MAYA DWIYUNI
F34101055
Dilahirkan pada tanggal 17 Juni 1983
Di Bogor
Menyetujui,
Bogor, Januari 2006
Dr.Ir. Sapta Raharja, DEA
Dosen Pembimbing
PERNYATAAN MENGENAI SKRIPSI DAN SUMBER INFORMASI
Dengan ini saya menyatakan bahwa skripsi yang berjudul “Kajian Sifat
Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil, VCO) Dengan
Metode Pembekuan Krim Santan” adalah karya saya sendiri dan belum diajukan
dalam bentuk apapun kepada perguruan tinggi manapun. 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.
Bogor, Januari 2006
Maya Dwiyuni
NIM F34101055
RIWAYAT HIDUP
Penulis dilahirkan di Bogor pada tanggal 17 Juni 1983 dari ayah bernama
Rumekso dan ibu Sutriani. Penulis merupakan putri kedua dari empat bersaudara.
Penulis menyelesaikan Sekolah Dasar di SDN Panaragan Kidul III,
kemudian diterima di SLTP Negeri 1 Bogor. Tahun 2001 penulis lulus dari SMU
Negeri 5 Bogor dan pada tahun yang sama lulus seleksi masuk IPB melalui jalur
Undangan Seleksi Masuk IPB. Penulis memilih jurusan Teknologi Industri
Pertanian, Fakultas Teknologi Pertanian.
Selama mengikuti perkuliahan, penulis menjadi asisten sementara mata
kuliah minyak dan lemak pada tahun ajaran 2005/2006. Pada tahun 2003 penulis
mengikuti Lomba Karya Tulis Ilmiah tingkat IPB.
Pada Februari 2006 penulis menyelesaikan skripsi yang berjudul “Kajian
Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin Coconut Oil, VCO)
Dengan Metode Pembekuan Krim Santan”.
Maya Dwiyuni. F34101055. Kajian Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa
Murni (Virgin Coconut Oil, VCO) dengan Metode Pembekuan Krim Santan. Di
bawah bimbingan Sapta Raharja. 2006.
RINGKASAN
Tanaman kelapa merupakan salah satu sumber minyak nabati, selain itu
juga sebagai sumber pendapatan bagi jutaan petani, dan sebagai sumber devisa
negara. Pertumbuhan produksi kelapa telah mendorong peningkatan volume dan
nilai ekspor minyak kelapa dan produk kelapa lainnya. Devisa negara yang
diperoleh dari ekspor produk kelapa mencapai US$ 393 juta pada tahun 2000
(BPS, 2000). Namun setiap tahun pemerintah harus mengeluarkan devisa yang
tidak kecil untuk mengimpor berbagai jenis minyak sayur seperti minyak jagung,
minyak bunga matahari, dan lain-lain. Disamping membebankan pendapatan
negara, produk tersebut merupakan salah satu sumber penyebab penyakit kronis,
degeneratif dan kanker seperti jantung koroner, tekanan darah tinggi dan lain-lain.
Minyak kelapa bebas dari free radical karena sangat stabil dan dapat
menggantikan minyak sayur, apalagi jika dalam bentuk VCO.
Pada penelitian ini dilakukan kajian ekstraksi Virgin Coconut oil (VCO)
dengan beberapa metode. VCO adalah minyak kelapa yang diekstraksi dari kelapa
segar yang telah matang dengan cara mekanis atau secara alami dengan atau tanpa
aplikasi pemanasan yang tidak menimbulkan perubahan sifat fisiko kimia minyak.
VCO dapat dikonsumsi oleh manusia dalam kondisi alaminya (APCC, 2004).
Pada penelitian pendahuluan dilakukan ekstraksi VCO dengan 6 jenis
metode, yaitu metode pendinginan (10oC, 21-24 jam), penambahan enzim papain
kasar, penambahan asam cuka, teknik sentrifugal, dan pembekuan krim santan (10oC, 20-24 jam). Penelitian utama diperoleh dari penelitian pendahuluan yang
dapat menghasilkan VCO, yaitu metode pembekuan krim santan hingga -10oC.
Krim santan yang terpisah dari skimnya diputar pada kecepatan sentrifuse 4000
rpm selama 30 menit. VCO yang dihasilkan kemudian diturunkan kadar
airnya dengan tiga cara, yaitu dengan pengeringan menggunakan oven
vacuum, penambahan NaCl, dan Na2SO4. Masing-masing perlakuan dilakukan
sebanyak 3 kali.
Minyak yang dihasilkan memiliki nilai kadar air, bilangan asam, FFA dan
bilangan peroksida yang masih memenuhi standar APCC (Asian and Pacific
Coconut Community). Kadar air minyak yang terbaik diperoleh dari minyak VCO
yang dikeringkan dengan oven pada suhu 55oC selama 15-20 menit yaitu 0,01%,
sedangkan nilai bilangan asam atau FFA yang terbaik diperoleh dari kontrol yaitu
rata-rata 0,15% dan 0,28%. Bilangan peroksida paling rendah diperoleh pada
perlakuan dengan penambahan NaCl yaitu 0,673 meq oksigen/kg minyak.
Maya Dwiyuni. F34101055. Studies on Physico-Chemicals of Virgin Coconut
Oil (VCO) that was extracted by Freezing and Thawing Method from Coconut
Milk Cream. Supervised by Sapta Raharja. 2006.
SUMMARY
Coconut tree was source of vegetable oil, and income for billion or
farmers. The growth of coconut production has increased the volume and export
value of coconut oil and its by-product. The devisa that was obtain from coconut
product export was about US $ 393 billion in 2000 (BPS, 2000), but government
still had spend to buy some hydrogenated vegetable oil that imported. The
hydrogenated vegetable oil contain free radical that was dangerous for health.
Different with hydrogenated vegetable oil, coconut oil could save the devisa can
be substituted the hydrogenated vegetable oil, even if it was VCO (Budiarso,
2004). Generally, coconut oil had a bad label because it was source of saturated
fat, but now research tell that coconut oil was different from other saturated oil, it
has different effect for health.
Virgin coconut oil is obtained from the fresh and mature kernel of coconut
by mechanical or natural means without the application of high heat, which
doesn’t lead to alteration of the oil. Virgin coconut oil is suitable for human
consumption on its natural state.
VCO was made from fresh coconut that had no contamination. Other
coconut oil was made from copra and had to be refined through degumming and
neutralization, after that oil must be bleached and deodorized. All of the process
could change the chemically structure or physically. Because of that VCO was
just refined by a washing with water, settling, filtration and centrifugation.
To extract oil without heat and chemicals material, demulsification and
separation of two different phase could be used by centrifugal force, denaturation
of proteins in low temperature (freezing and thawing) or changed type of
emulsion. Now the VCO producers use centrifugal force, “pancingan “ technique.
Beside that, they also use fermentation technique, but “pancingan” technique had
a weakness, that is need initial VCO to separate VCO from coconut milk cream
and sometimes VCO couldn’t be separated. All of this technique produce VCO
with high moisture content. High moisture content could be decreased by filtration
with paper. In this primary research, VCO was made by freezing (-10oC) and
thawing (room temperature) coconut milk cream, then separation of oil by
centrifugal force in 4000 rpm. VCO that produce had high moisture content, to
decrease moisture content would be added by salt (NaCl, Na2SO4) and be dried
by oven in 55oC.
The physico-chemical properties studied were oil moisture content, oil
yield, free fatty acid content, acid value and peroxide value. The VCO obtain were
fulfill the APCC (Asian and Pacific Coconut Community) standard.
KATA PENGANTAR
Bismillahirrohmaanirrohiim, Alhamdulillaahirobbil’alamin, segala puji
dan syukur hanya kepada Allah SWT yang senantiasa memberikan rahmat dan
hidayah-Nya, karena hanya dengan izin-Nya penulis dapat menyelesaikan skripsi
dengan judul Kajian Sifat Fisiko Kimia Ekstraksi Minyak Kelapa Murni (Virgin
Coconut Oil, VCO) dengan Metode Pembekuan Krim Santan. Sholawat serta
salam semoga selalu tercurah kepada junjungan kita Rosulullah SAW. Skripsi ini
disusun berdasarkan hasil penelitian yang dilakukan di Laboratorium Pengawasan
Mutu Departemen Teknologi Industri Pertanian, FATETA, IPB.
Pada kesempatan ini penulis menyampaikan ucapan terimakasih kepada :
1. Dr. Ir. Sapta Raharja, DEA selaku dosen pembimbing yang selama ini telah
memberikan arahan dan masukkannya kepada penulis dalam menyelesaikan
skripsi ini.
2. Bapak Ir. Ade Iskandar, MSi dan Ibu Dr.Ir. Ika Amalia Kartika MT selaku
dosen penguji. Terimakasih atas saran, kritik dan masukannya sehingga
penyajian skripsi ini menjadi lebih baik.
3. Bapak dan Ibunda tercinta, atas semua dukungan dan pengorbanan yang tiada
henti melalui do’a dan materi yang diberikan selama ini.
4. Kakak, adik yang kusayangi, yang selama penelitian sudah berbagi suka dan
duka dengan penulis.
5. Teman-teman satu bimbingan, Astrid, Yuni dan Sandiwan.
6. Teman-teman laboratorium pengawasan mutu, tim minyak atsiri, tim surfaktan,
warga Lab. Pengemasan, warga Lab PAU, dan Lab. Bioindustri.
7. Teman-teman TIN, TEP dan TPG 38 atas semua persahabatannya dan seluruh
pihak terkait yang telah memberikan bantuan dan dukungannya pada penulis.
Setiap manusia tak luput dari kesalahan, oleh karena dibutuhkan kritik
dan saran yang membangun untuk menyempurnakan tulisan ini. Akhir kata,
semoga skripsi ini dapat bermanfaat untuk menambah wawasan dan pengetahuan
kita.
Bogor, Januari 2006
Penulis
DAFTAR ISI
Halaman
KATA PENGANTAR .................................................................................. i
DAFTAR ISI ............................................................................................... ii
DAFTAR TABEL .........................................................................................v
DAFTAR GAMBAR ................................................................................. vi
DAFTAR LAMPIRAN ............................................................................. vii
I. PENDAHULUAN.................................................................................... 1
A. LATAR BELAKANG ....................................................................... 1
B. TUJUAN ........................................................................................... 2
II. TINJAUAN PUSTAKA ........................................................................... 3
A. MINYAK DAN LEMAK................................................................... 3
B. KERUSAKAN MINYAK DAN LEMAK.......................................... 3
C. KELAPA ........................................................................................... 4
C.1. Daging Buah Kelapa .................................................................. 4
C.2. Emulsi Santan............................................................................ 6
C.3. Minyak Kelapa .......................................................................... 7
D. TEKNOLOGI PROSES PEMBUATAN VCO ................................... 9
E. VIRGIN COCONUT OIL (VCO)......................................................16
F. MANFAAT VCO.............................................................................17
III. METODE PENELITIAN .......................................................................19
A. BAHAN DAN ALAT .......................................................................19
B. METODE PENELITIAN..................................................................19
B.1. Penelitian Pendahuluan .............................................................19
B.2. Penelitian Utama.......................................................................25
IV. HASIL DAN PEMBAHASAN ..............................................................27
A. PENELITIAN PENDAHULUAN.....................................................27
A.1. Daging Buah Kelapa Segar .......................................................27
A.2. Pembuatan VCO dengan Pendinginan.......................................28
A.3. Pembuatan VCO dengan Papain Kasar .....................................29
A.4. Pembuatan VCO dengan Penambahan Asam Cuka ...................30
A.5. Pembuatan VCO dengan Teknik Sentrifugal.............................31
A.6. Pembuatan VCO dengan Metode Pembekuan dan Peleburan ....31
B. PENELITIAN UTAMA ...................................................................32
B.1. Persiapan Bahan Baku ..............................................................33
B.2. Pengecilan Ukuran (Pemarutan) dan Ekstraksi Santan...............34
B.3. Kriming dan Pembekuan Emulsi Santan ...................................35
B.4. Ekstraksi Minyak dengan Sentrifugasi ......................................36
B.5. Pengurangan Kadar Air.............................................................38
B.6. Penyaringan ..............................................................................38
B.7. Analisa Fisiko Kimia ................................................................39
B.8. Hasil .........................................................................................39
1. Rendemen..............................................................................39
2. Kadar Air...............................................................................40
3. Bilangan asam dan Asam Lemak Bebas .................................42
4. Bilangan Peroksida ................................................................44
5. Asam Lemak Penyusun VCO.................................................46
V. KESIMPULAN DAN SARAN ..............................................................49
A. KESIMPULAN ................................................................................49
B. SARAN ...........................................................................................50
DAFTAR PUSTAKA ..................................................................................51
LAMPIRAN ................................................................................................55
DAFTAR TABEL
Halaman
Tabel 1. Nilai ekspor industri pengolahan kelapa Indonesia
tahun 2000-2004.............................................................................. 1
Tabel 2. Komposisi kimia daging buah kelapa segar pada tiga
tingkatan umur (per 100 g) .............................................................. 5
Tabel 3. Standar APCC komposisi asam lemak VCO .................................. 17
Tabel 4. Komposisi kelapa parut segar bahan penelitian .............................. 27
Tabel 5. Analisa fisik minyak setelah sentrifugasi ...................................... 30
Tabel 6. Perbandingan Minyak VCO hasil ekstraksi dengan
standar APCC dan BBIA ............................................................... 32
Tabel 7. Kandungan asam lemak dalam VCO hasil penelitian ..................... 47
DAFTAR GAMBAR
Halaman
Gambar 1. Rumus kimia trigliserida ............................................................. 3
Gambar 2. Diagram alir proses pembuatan VCO teknologi IMC ................. 10
Gambar 3. Diagram alir proses pembuatan VCO menggunakan campuran
α-amilase, bromelin, pektinase, dan selulase .............................. 13
Gambar 4. Diagram alir proses Robledano-Luzuriage.................................. 14
Gambar 5. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa
dengan cara Churning ................................................................ 15
Gambar 6. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan ekstrak
kasar papain............................................................................... 21
Gambar 7. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan
penambahan asam ...................................................................... 22
Gambar 8. Diagram alir proses pembuatan VCO dengan teknik sentrifugal . 23
Gambar 9. Diagram alir proses pembuatan VCO ......................................... 26
Gambar 10. Bahan baku kelapa segar ............................................................ 27
Gambar 11. Mekanisme reaksi hidrolisis ikatan peptida dikatalisis oleh
gugus sulfhidril (-SH) dalam bagian aktif suatu enzim peptida .. 29
Gambar 12. Penampang melintang sel daging buah kelapa ........................... 34
Gambar 13. Lapisan yang terbentuk setelah proses sentrifugasi..................... 37
Gambar 14. Lapisan krim yang terbentuk setelah proses sentrifugasi............. 37
Gambar 15. VCO yang dihasilkan pada penelitian......................................... 39
Gambar 16. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap rendemen...... 40
Gambar 17. Proses hidrolisis minyak............................................................. 41
Gambar 18. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap kadar air ....... 42
Gambar 19. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap FFA .............. 43
Gambar 20. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap
bilangan asam ............................................................................ 44
Gambar 21. Pengaruh metode pengurangan kadar air terhadap
bilangan peroksida ..................................................................... 46
DAFTAR LAMPIRAN
Halaman
Lampiran 1. Hasil analisa fisiko kimia minyak VCO....................................55
Lampiran 2. Kromatogram asam lemak VCO hasil penelitian ......................56
Lampiran 3. Kromatogram asam lemak standar............................................57
Lampiran 4. Prosedur analisa bahan baku.....................................................58
Lampiran 5. Prosedur analisa sifat fisik dan kimia VCO...............................61
I.
PENDAHULUAN
A. LATAR BELAKANG
Potensi kelapa Indonesia menurut APCC Statistical Year Book (1998)
tergolong paling besar di dunia, yaitu sekitar 4,67 juta ton atau 26% dari
produksi dunia dengan tingkat produktifitas sebesar 1,27 ton/Ha, disusul oleh
India sebanyak 4,58 juta ton atau 25,57% dari produksi dunia, sedangkan
menurut Badan Pusat Statistik (2005) perkembangan nilai ekspor industri
pengolahan kelapa dari tahun 2000-2004 dapat dilihat pada tabel 1.
Tabel 1. Nilai ekspor industri pengolahan kelapa
Indonesia tahun 2000-2004
No.
Tahun
Nilai (juta US $)
1
2000
2.044,8
2
2001
1.687,3
3
2002
2.910,4
4
2003
3.247,5
5
2004
4.840,3
Sumber : BPS (2005)
Melihat potensi yang besar dari komoditi kelapa ini dibutuhkan suatu
teknologi yang baik untuk meningkatkan nilai tambah produk yang dihasilkan
dari komoditi tersebut, disamping perbaikan dalam hal budidayanya. Minyak
kelapa kasar adalah salah satu komoditi yang banyak diekspor, namun nilai
tambah yang dihasilkan pada produk ini masih sangat kecil.
Minyak kelapa yang banyak diproduksi di Indonesia umumnya
merupakan minyak kelapa tradisional yang dibuat dengan metode ekstraksi
kering (dry rendering) dari kelapa yang telah dikeringkan (kopra), dimana
minyak yang diperoleh memiliki sifat fisiko kimia yang kurang baik yang
disebabkan oleh adanya pemakaian bahan kimia dan proses pemanasan diatas
100oC pada proses refining yang menyebabkan perubahan secara kimia dari
asam lemak tak jenuh serta merusak antioksidan alami yang ada pada minyak
kelapa.
Seiring dengan berkembangnya teknologi pengolahan pangan,
penelitian mengenai minyak kelapa dapat meningkatkan nilai tambah serta
fungsinya yang sangat essensial. Hasil dari penelitian tersebut kini
memunculkan suatu produk yang mempunyai sifat dwifungsi yaitu sebagai
minyak goreng kualitas tinggi dan sebagai obat antimikroba yang potensial,
sehingga mempunyai nilai tambah yang tinggi. Produk tersebut adalah minyak
kelapa murni (Virgin Coconut Oil, VCO), yang merupakan minyak makan
yang didapat tanpa mengubah sifat fisiko kimia minyak dengan hanya
perlakuan mekanis dan pemakaian panas rendah (Codex Alimentarius
Commission, 1995). Minyak ini hanya dimurnikan dengan cara pencucian
menggunakan air, pengendapan, penyaringan dan sentrifugasi saja. Bahan
kimia dan pemanasan tinggi tidak digunakan pada saat refining.
Teknologi yang sudah ada untuk menghasilkan VCO diantaranya
adalah teknologi perubahan bentuk emulsi, teknologi pemanasan langsung,
teknologi fermentasi, teknologi enzimatis, dan lain-lain. Teknologi pemanasan
langsung digunakan dengan pemanasan emulsi santan hingga mencapai suhu
diatas 100oC dimana protein yang berfungsi sebagai emulsifier terdenaturasi,
sedangkan pada teknologi fermentasi menggunakan mikroorganisme yang
dapat menghasilkan enzim pemecah protein. Pada penelitian ini dilakukan
kajian proses ekstraksi VCO dari kelapa segar dengan pembekuan krim santan
hingga -10oC dan dicairkan pada suhu ruang, kemudian disentrifugasi pada
kecepatan 4000 rpm selama 30 menit. Untuk mengurangi kadar air yang tinggi
maka dilakukan penambahan garam NaCl, garam Na2SO4 dan pengeringan
dengan oven pada suhu 55 oC.
B. TUJUAN
Penelitian ini bertujuan untuk mengkaji proses ekstraksi VCO dengan
menggunakan salah satu metode pemecahan emulsi pembekuan dan
peleburan. Secara spesifik tujuan dari penelitian ini adalah mengkaji pengaruh
pembekuan dan peleburan emulsi krim santan pada pembentukan VCO dan
sifat fisiko kimia VCO yang dihasilkan, serta menentukan cara pengurangan
kadar air minyak terbaik berdasarkan pengaruhnya terhadap sifat fisiko kimia
VCO yang dihasilkan.
II. TINJAUAN PUSTAKA
A. MINYAK DAN LEMAK
Minyak dan lemak adalah suatu trigliserida campuran, yaitu ester dari
gliserol dan asam lemak rantai panjang. Minyak dan lemak (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. Struktur trigliserida adalah sebagai berikut.
O
H2C-O-C-R
O
HC-O-C-R
O
H2C-O-C-R
Gambar 1. Rumus kimia trigliserida
Trigliserida dapat berwujud padat atau cair, hal ini tergantung dari
komposisi asam lemak yang menyusunnya. Sebagian besar minyak nabati
berbentuk cair karena mengandung sejumlah asam lemak tidak jenuh, yaitu
asam oleat, linoleat atau linolenat dengan titik cair yang rendah (Ketaren,
1986).
B. KERUSAKAN MINYAK DAN LEMAK
Sifat-sifat dan daya tahan minyak terhadap kerusakan sangat
bergantung pada komponen penyusunnya, terutama kandungan asam lemak
dan non lemak berupa zat pengotor. Minyak yang dominan mengandung asam
lemak tidak jenuh cenderung untuk teroksidasi, sedangkan minyak yang
dominan mengandung asam lemak jenuh cenderung terhidrolisis. Asam lemak
umumnya semakin reaktif terhadap oksigen dengan pertambahan jumlah
ikatan rangkap pada rantai molekul (Mahatta, 1975 di dalam Subiyantoro,
2003).
Kecepatan oksidasi lemak yang dibiarkan (expose) di udara akan
bertambah dengan kenaikan suhu dan berkurang dengan penurunan suhu.
Kecepatan akumulasi peroksida selama proses aerasi minyak pada suhu
100-115oC kurang lebih dua kali lebih besar dibandingkan pada suhu 10oC.
Menurut De Man (1989), laju oksidasi dipengaruhi oleh jumlah
oksigen yang ada, derajat ketidakjenuhan minyak, adanya antioksidan, adanya
prooksidan (terutama tembaga) dan beberapa senyawa organik seperti molekul
yang mengandung lipoksidase, sifat bahan pengemas, kontak dengan cahaya
dan suhu penyimpanan.
Oksidasi minyak akan menghasilkan senyawa aldehida, keton,
hidrokarbon, alkohol, lakton, serta senyawa aromatis yang mempunyai bau
tengik dan rasa getir. Oksidasi dimulai dengan pembentukan peroksida dan
hidroperoksida, kemudian terurainya asam-asam lemak disertai dengan
konversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam-asam lemak
bebas. Tiga penyebab ketengikan pada minyak dan lemak dibagi atas 3
golongan yaitu : ketengikan oleh oksidasi, ketengikan oleh enzim dan
ketengikan oleh proses hidrolisis..
Reaksi hidrolisis terjadi akibat adanya sejumlah air dalam minyak dan
lemak. Dalam reaksi hidrolisis, minyak dan lemak (trigliserida) dirubah
menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi ini menghasilkan flavour dan
bau tengik pada minyak (Ketaren, 1986).
Pemanasan mengakibatkan 3 macam perubahan kimia dalam lemak
yaitu : 1) Terbentuknya peroksida dalam asam lemak tidak jenuh, 2) Peroksida
berdekomposisi menjadi persenyawaan karbonil, dan 3) Polimerisasi oksidasi
sebagian (Ketaren, 1986).
C. KELAPA
Kelapa merupakan tanaman perkebunan/industri berupa pohon batang
lurus dari famili Palmae. Kelapa banyak terdapat di negara-negara Asia dan
Pasifik yang menghasilkan 5.276.000 ton (82% produksi dunia) dengan luas
± 8.875.000 Ha pada tahun 1984, sedangkan sisanya oleh negara di Afrika dan
Amerika Selatan. Indonesia merupakan negara perkelapaan terluas (3.334.000
Ha pada tahun 1990) tetapi produksinya masih dibawah Philipina (2.472.000
ton dengan areal 3.112.000 Ha), yaitu sebesar 2.346.000 ton (Anonim, 2005).
C.1. Daging Buah Kelapa
Daging kelapa segar mengandung 30-35% lemak, jika daging
kelapa dikeringkan menjadi kopra maka kadar minyak meningkat
menjadi 63-65%. Asam lemak yang terdapat dalam daging kelapa adalah
laurat (45%), miristat (18%), palmitat (9,5%), oleat (8,2%), kaprilat
(7,8%), kaprat (7,6%) dan stearat (5%). Komposisi kimia daging buah
kelapa segar pada tiga tingkatan umur menurut Thieme (1968) dapat
dilihat pada Tabel 2.
Tabel 2. Komposisi kimia daging buah kelapa segar pada tiga tingkatan
umur (per 100 g)
Komponen
Muda
Setengah tua
Tua
Kalori (Kal)
68,0
180,0
359,0
Protein (g)
1,0
4,0
3,4
Lemak (g)
0,9
13,0
34,7
Karbohidrat (g)
14,0
10,0
14,0
Kalsium (g)
17,0
88,0
21,0
Fosfor (g)
30,0
55,0
21,0
Besi (g)
1,0
1,3
2,0
Vitamin A (IU)
0,0
10,0
1,0
Tiamin (mg)
0,0
0,05
0,1
Vitamin C (mg)
4,0
4,0
2,0
Air (g)
83,3
70,0
46,9
53,0
53,0
53,0
Bagian yang
dapat dimakan (g)
Sumber : Thieme (1968)
Belleza dan Sierra (1976) melaporkan hasil analisa daging buah
dari berbagai tingkat umur buah kelapa, yaitu 8 sampai 15 bulan. Kadar
air, protein dan kadar abu menurun dengan matangnya buah tetapi kadar
minyaknya meningkat. Puncak tertinggi kadar minyak terlihat pada buah
berumur 12 dan 13 bulan. Kelapa mengandung tiamin, asam askorbat,
vitamin A, tokoferol, vitamin B kompleks, dan sejumlah mineral seperti
Na, K, Ca, P, S dan Cl (Woodroof, 1979). Kemudian menurut
Somaatmadja et al. (1972) kadar lemak dan protein daging buah kelapa
yang melekat pada tempurung lebih tinggi dibandingkan yang terkena air
kelapa.
C.2. Emulsi Santan
Cairan berwarna putih yang dipisahkan dari daging buah kelapa
disebut santan. Sison et al. (1968) menyatakan bahwa ekstraksi santan
dari daging buah kelapa segar dipengaruhi oleh pH. Nilai pH optimum
yang didapatkan untuk mengekstraksi santan berkisar antara 6 hingga 8.
Santan merupakan cairan yang berbentuk emulsi. Hambali dan Suryani
(2002) menyatakan bahwa emulsi merupakan suatu sistem yang
heterogen yang mengandung dua fasa cairan (fasa terdispersi dan fasa
pendispersi). Fasa terdispersi berbentuk globular-globular dan medium
pendispersi berbentuk droplet (butiran). Substansi ketiga yang membuat
emulsi permanen adalah emulsifier yang daya afinitasnya harus parsial
dan berbeda dari kedua fasa di atas.
Proses demulsifikasi atau pemecahan emulsi sangat tergantung
pada stabilitas emulsi. Menurut Hambali dan Suryani (2002) stabilitas
emulsi adalah suatu keadaan dimana terdapat keseragaman ukuran
molekul fasa pendispersi dan fasa terdispersinya dengan konfigurasi
yang terbaik. Apabila kerapatan antara fasa pendispersi dan terdispersi
tinggi maka konfigurasi partikelnya sudah baik dan sistem emulsi
semakin stabil. Kestabilan emulsi sangat dipengaruhi oleh faktor-faktor
seperti ukuran dan distribusi partikel, jenis emulsifier yang terkandung
didalamnya, rasio antara fasa terdispersi dan fasa pendispersi, serta
perbedaan tegangan antara dua fasa. Semakin baik distribusi ukuran dan
semakin kecil diameter droplet, maka akan stabil suatu emulsi.
Berdasarkan komponen fasa terdispersi dan fasa pendispersinya, emulsi
dibedakan menjadi dua tipe yaitu tipe minyak dalam air (oil in water,
o/w) dan tipe air dalam minyak (water in oil, w/o). Emulsi o/w fasa
terdispersinya adalah minyak dengan medium pendispersi air, sedangkan
emulsi w/o fasa terdispersinya adalah air dan fasa pendispersinya adalah
minyak.
Cancel (1971) menemukan bahwa efisiensi dari proses ekstraksi
santan dipengaruhi oleh suhu dan jumlah air yang digunakan. Efisiensi
ekstraksi meningkat saat air berlebih ditambahkan pada rajangan daging
buah kelapa sebelum proses penyaringan. Tejada (1973) menduga
ketidakstabilan emulsi santan disebabkan oleh kandungan minyaknya
yang tinggi yaitu sekitar 26,4%. Perbedaan berat jenis antara minyak
tersebut dengan bagian skimnya, dan juga karena sifat 2 fasa tersebut
yang tidak bisa bercampur sehingga menyebabkan timbulnya proses
creaming. Clemente dan Vilacorte (1933) menyatakan bahwa stabilitas
emulsi santan juga dipengaruhi oleh kandungan proteinnya. Pada santan
juga terdapat phospholipid dan galaktomannan (Balasubramaniam dan
Sihotang, 1976; 1979; Payawan, 1974) yang juga mempengaruhi
stabilitas emulsi santan.
Tejada (1973) juga menyatakan bahwa rendemen santan tergantung
terutama pada metode ekstraksi. Dengan pengepresan tangan santan
yang diperoleh sebesar 52,9%, dengan Waring Blender 61,9%,
pengepresan hidraulik (6.000 psi) 70,3% dan bila menggunakan
kombinasi cara-cara tersebut (pemarutan, pengadukan, pengepresan
hidraulik) sebesar 72,5%.
C.3. Minyak Kelapa
Minyak kelapa memiliki mutu yang paling tinggi dari minyak
lainnya berdasarkan pada tingginya kadar asam lemak jenuh dan asam
laurat (antimikroba). Kadar asam laurat dalam minyak kelapa adalah
48%, asam kaprilat kadarnya 8% dan asam kaprat kadarnya 7% (Fife,
2003), sedangkan minyak sayur (jagung, kedelai, biji bunga matahari)
tidak mengandung jenis antimikroba ini sama sekali (Suhirman, 2004).
Asam laurat pertama kali ditemukan dalam minyak kelapa oleh
Kabara (1960), dan sudah dibuktikan dapat membunuh berbagai jenis
mikroba yang membran selnya terdiri dari asam lemak (lipid coated
microorganisms)
seperti
HIV,
Hepatitis
C,
Herpes,
Influensa,
Cytomegalovirus, Streptococus sp, Staphilococus sp, Gram positip dan
Gram negatip, Helicobacter pyroli. Asam kaprilat juga adalah fungisida
yang ampuh untuk mengobati infeksi jamur kandida/keputihan pada
wanita (Fife, 2003). Sedangkan menurut paten yang dimotori oleh CE
Isaacs menunjukkan bahwa kemampuan monogliserida dari asam-asam
lemak kaproat, kaprilat, kaprat, laurat dan miristat yang terkandung
dalam VCO dapat mematikan beberapa virus (Suhirman, 2004).
Kadar asam lemak jenuh dalam minyak kelapa adalah 92%,
sedangkan minyak sawit 86% (Reeves et al., 1979). Titik cair minyak
kelapa berkisar antara 24-27oC, dengan titik beku sekitar 5oC lebih
rendah dari titik cairnya (Swern, 1979).
Laporan hasil penelitian dalam satu dekade terakhir telah
menunjukkan bahwa tidak semua asam lemak jenuh itu sifatnya sama.
Asam lemak jenuh asal keluarga pohon kelapa dikategorikan dalam
asam lemak jenuh rantai karbon sedang (medium chain fatty acids,
MCFA), sedangkan asam lemak jenuh asal minyak hewani dan minyak
sayur digolongkan sebagai asam lemak jenuh rantai karbon panjang
(long chain fatty acids, LCFA) sehingga secara fisiologis dan biologis
efeknya terhadap kadar kolesterol darah pun berbeda (Budiarso, 2004).
LCFA bukan saja merupakan penyebab utama kadar kolesterol darah
tinggi, tetapi juga dapat menyebabkan kekentalan darah, tekanan darah
tinggi, arterioklerosis, penyakit jantung koroner dan lain-lain.
Apabila minyak kelapa digunakan untuk menggoreng (deep
frying), struktur kimianya tidak akan berubah sama sekali, karena 92%
terdiri dari asam lemak jenuh (saturated fatty acids), sehingga kondisi
kimianya tetap stabil dan tahan terhadap pemanasan. Berbeda dengan
minyak sayur yang sebagian besar terdiri dari asam lemak tak jenuh,
apabila dipakai untuk menggoreng deep frying akan mengalami proses
polimerisasi (penggumpalan) dan jelantahnya menjadi kental. Hal ini
disebabkan karena jelantahnya mengandung asam lemak trans (trans
fatty acids), dan lemak trans terkenal bersifat radikal bebas dan
karsinogenik. Maka gabungan dari unsur lemak trans yang bersifat
radikal bebas, karsinogen, dan timbunan kolesterol inilah yang menjadi
faktor utama risiko dan penyebab berbagai jenis penyakit kronis,
degeneratif dan kanker yang sekarang sedang mewabah (Budiarso,
2004).
Pada struktur asam lemak tak jenuh terdapat ikatan rangkap pada
atom karbonnya, walaupun atom karbon ini diberi perlakuan pengikatan
terhadap hidrogen (hidrogenasi), dan oksigen (oksidasi), minyak yang
tak jenuh dan berantai panjang (polyunsaturated oils) menunjukkan
kecenderungan tidak stabil dan mudah teroksidasi. Oksidasi adalah
proses alami yang menimbulkan radikal bebas yang berbahaya. Disisi
lain hidrogenasi adalah proses sintetis yang meningkatkan stabilitas,
tetapi menimbulkan asam lemak trans yang berbahaya (Anonim, 2005).
D. TEKNOLOGI PROSES PEMBUATAN VCO
Teknologi yang sudah ada untuk menghasilkan minyak kelapa
diantaranya adalah teknologi perubahan bentuk emulsi, teknologi pemanasan
langsung,
teknologi
fermentasi,
teknologi
enzimatis
dan
teknologi
pengepresan semi basah (Intermediate Moisture Content/IMC technology).
Teknologi-teknologi
tersebut
masing-masing
memiliki
kelebihan
dan
kelemahan. Menurut hasil penelitian Supriatna et al. (2000), teknologi IMC
(Gambar 2) dinilai lebih baik untuk menghasilkan VCO karena investasinya
relatif murah dan minyak yang dihasilkan mempunyai kualitas yang baik dan
daya simpan yang lama. Rendemen yang dihasilkan pada metode ini adalah
23,44% dengan nilai kadar air 0,3% dan FFA 0,18%, sedangkan teknologi
yang digunakan oleh Sibuea (2004) untuk menghasilkan VCO adalah
teknologi fermentasi menggunakan penambahan ragi atau cuka nira.
Daging
kelapa segar
Pengupasan testa
Blanching dan
pemarutan
Kelapa parut
Pengeringan dan uji
tingkat pengeringan
Kelapa parut
kering siap pres
Pengepresan
Bungkil
Minyak kelapa
Pengeringan
Kelapa parut kering
rendah lemak
Gambar 2. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa teknologi IMC
(Supriatna et al., 2000)
Menurut Dendy dan Timmin (1973), variabel yang mempengaruhi
ekstraksi minyak dan protein dari buah kelapa dengan metode wet-milling
adalah rasio jumlah air dan kelapa parut, suhu proses, pH, klasifikasi protein
dan lain-lain. Selain itu, pemisahan minyak dari emulsi santan dipengaruhi
oleh metode yang digunakan dalam proses pemecahan emulsi santan, yaitu
menggunakan sentrifugasi, penambahan enzim, penambahan asam, atau
kombinasi dari ketiga cara tersebut.
Pada proses ekstraksi minyak yang dilakukan oleh Robledano (1956)
(Gambar 3), krim diperoleh dengan sentrifugasi, enzimatis, pembekuan dan
peleburan untuk memecahkan emulsi. Sedangkan yang dilakukan oleh Roxas
(1963), ditambahkan pula proses pasteurisasi pada buah kelapa sebelum
dilakukan pembekuan dan peleburan. Pemecahan emulsi santan dapat pula
dilakukan dengan penambahan minyak pada krim agar diperoleh sistem
emulsi air dalam minyak. Pencampuran krim dengan minyak dilakukan pada
temperatur 85oC (Hagenmaier et al., 1972; 1973).
Pemecahan emulsi dengan menggunakan enzim telah dilakukan oleh
Muchtadi dan Utari (1990) dengan diagram alir proses yang ditunjukkan pada
gambar 4. Enzim yang digunakan adalah campuran enzim á-amilase,
bromelin, pektinase dan selulase dalam nisbah tertentu. Rendemen minyak
yang dihasilkan dari metode ini adalah 85,15% dari krim santan dengan nilai
kadar air sebesar 1,83%, FFA 4,66%, dan berbau tengik. Berbeda dengan yang
dilakukan oleh Rajisekharom dan Sreenivasson (1967), pemisahan minyak
dari emulsi santan dilakukan dengan pemanasan dan sentrifugasi.
Gunetileke dan Laurentius (1974) menyatakan bahwa pemecahan
emulsi santan dapat dilakukan dengan pendinginan (chilling) atau pembekuan
dan peleburan, kemudian disentrifugasi pada suhu 17oC atau kurang. Faktor
yang berpengaruh pada proses sentrifugasi adalah suhu emulsi santan dan
periode proses sentrifugasi. Pemecahan emulsi santan pernah dilakukan pula
oleh Churning dengan mendinginkan krim santan hingga suhu dibawah 10oC
kemudian dilakukan sentrifugasi untuk mendapatkan minyak. Diagram alir
proses pembuatan minyak kelapa dengan cara Churning ditunjukkan pada
gambar 5.
Berbeda dengan VCO, minyak kelapa yang terbuat dari kopra
mengalami proses pemurnian. Komponen-komponen tidak tersabunkan seperti
sterol, klorofil dan vitamin E akan terpisah pada proses netralisasi minyak,
sedangkan pigmen karoten akan rusak oleh panas pada proses pemucatan
(Ketaren, 1986). Teknologi proses pembuatan VCO yang baik harus dapat
memenuhi kriteria seperti : dapat menjamin keberadaan vitamin E dan enzimenzim yang terkandung dalam daging buah kelapa, serta tidak menggunakan
panas yang dapat menguraikan asam lemak penyusun komponen minyak
kelapa. Teknik yang saat ini banyak digunakan adalah teknik pancingan, yaitu
mengubah emulsi krim yang memiliki tipe emulsi oil in water (o/w) menjadi
tipe emulsi water in oil (w/o). Selain teknik pancingan, teknik sentrifugal juga
sering digunakan.
Daging buah
Penghancuran
dengan Grinder
Penghancuran
dengan ekspeler
Ampas grade rendah
Ampas
Penghancuran
dengan ekspeler
Emulsi
Krim
Sentrifugasi
Perlakuan
penambahan enzim
dan chilling
Sentrifugasi
Skim
Pemanasan
Protein
terkoagulasi
Minyak
Cairan
Sludge
Gambar 3. Diagram alir proses Robledano-Luzuriage (Dendy dan Timmin, 1973)
Daging buah kelapa segar
Pengepingan, pencucian
dan pemarutan
Pencampuran parutan
kelapa dengan air (1:4)
Pengaturan keasaman
sampai pH 5,5
Penambahan campuran enzim
á-amilase 0,5%
Bromelin 0,5%
Pektinase 0,1%
Selulase 0,15%
Proses ekstraksi (reaksi enzimatis)
suhu 55°C, selama 60 menit
Sentrifugasi pada
10.000 rpm, 30 menit
Minyak
Air
Residu padatan
Penyaringan
Penguapan air
VCO
Gambar 4. Diagram alir proses ekstraksi minyak kelapa menggunakan campuran
enzim á-amilase, bromelin, pektinase dan selulase (Muchtadi dan
Utari, 1990)
Daging kelapa
Pemarutan
Pengepresan
Penambahan 1 bagian
air, dan pengepresan
Ampas
Santan
Pemekatan (sentrifugasi)
Skim
Krim
Pendinginan
sampai 10°C
Butter coconut milk
Emulsi air
dalam minyak
Thawing dan
sentrifugasi
Pekatan protein
Minyak
Gambar 5. Diagram alir proses pembuatan minyak kelapa dengan cara
Churning (BBIA, 1999)
E. VIRGIN COCONUT OIL (VCO)
Menurut
kriteria
yang
disepakati
dalam Codex
Alimentarius
Commission (1995) minyak dan lemak Virgin atau murni adalah minyak dan
lemak makan yang didapat tanpa mengubah sifat fisiko kimia minyak dengan
hanya perlakuan mekanis dan pemakaian panas rendah serta tidak
menggunakan bahan kimia, kecuali yang tidak mengalami reaksi dengan
minyak. Minyak ini dimurnikan dengan cara pencucian menggunakan air,
pengendapan, penyaringan dan sentrifugasi saja. Menurut Sibuea (2004) untuk
memperoleh VCO, penggunaan panas diminimalkan atau sama sekali
dihilangkan, caranya dengan menggunakan enzim atau mikroorganisme
penghasil enzim tertentu untuk memecah emulsi santan yang berikatan dengan
lemak dan karbohidrat sehingga minyak dapat terpisah dengan baik.
Rethinam dalam Coco Info International (2000) menuliskan ada
beberapa teknologi proses untuk mengeksktraksi VCO termasuk : secara
fisik/mekanik (fully Mechanized and sophisticated technologies), teknologi
enzimatis, teknologi fermentasi, dan teknologi Intermediate Moisture
Content (IMC).
VCO mengandung asam laurat yang tinggi (sampai 53%), sebuah
lemak jenuh dengan rantai karbon sedang (jumlah karbonnya 12) yang biasa
disebut MCFA (Medium Chain Fatty Acid). Di dalam tubuh manusia asam
laurat akan diubah menjadi monolaurin, sebuah senyawa monogliserida yang
bersifat antivirus, antibakteri dan antiprotozoa. MCFA mudah diserap ke
dalam sel kemudian ke dalam mitokondria, sehingga metabolisme meningkat.
Dengan peningkatan metabolisme maka sel-sel bekerja lebih efisien
membentuk sel-sel baru serta mengganti sel-sel yang rusak dengan lebih
cepat. Berikut ini standar APCC (Asian and Pacific Coconut Community)
untuk asam lemak yang terkandung dalam VCO.
Tabel 3. Standar APCC komposisi asam lemak VCO
No.
Asam Lemak
Kadar (%)
1
Kaproat (C 6:0)
0,4-0,6
2
Kaprilat (C 8:0)
5,0-10,0
3
Kaprat (C 10:0)
4,5-8,0
4
Laurat (C 12:0)
43,0-53,0
5
Miristat (C 14:0)
16,0-21,0
6
Palmitat (C 16:0)
7,5-10,0
7
Stearat (C 18:0)
2,0-4,0
8
Oleat (C 18:1)
5,0-10,0
9
Linoleat (C 18:2)
1,0-2,5
10
Linolenat (C 18:3) – (C 24:1)