MINYAK MERAH MALTODEKSTRIN TINJAUAN PUSTAKA A. MINYAK SAWIT

6

B. MINYAK MERAH

Minyak sawit merah adalah minyak fraksi olein yang merupakan hasil fraksinasi minyak kelapa sawit yang berwarna kuning sampai jingga. Minyak sawit merah mengandung karoten sebesar 600-1000 ppm Naibaho, 1990. Minyak kelapa sawit yang disimpan di tempat dingin dapat terpisah menjadi dua bagian fraksi, yaitu fraksi cair disebut olein dan fraksi semi padat disebut stearin. Menurut Choo et al., 1989, fraksinasi minyak kelapa sawit dapat menghasilkan olein sebesar 70-80 dan stearin 20-30. Kandungan karotenoid dalam fraksi olein dapat meningkat 10-20. Olein merupakan triasilgliserol yang bertitik cair rendah dan mengandung asam oleat dengan kadar yang lebih tinggi dibandingkan dengan stearin. Olein dan stearin mempunyai komposisi asam lemak yang berbeda. Olein kasar Crude Palm Olein dan olein yang telah dimurnikan Refined, Bleached, and deodorized Olein umumnya dihasilkan oleh industri pemurnian minyak Ketaren, 1986. Tabel 3 menunjukkan kandungan karotenoid pada berbagai fraksi minyak sawit. Tabel 3 . Kandungan Karotenoid Pada Berbagai Fraksi Minyak Sawit Sumber: Choo, et al., 1989 Minyak sawit merah fraksi olein diperoleh dengan memisahkan fraksi olein cair dengan fraksi stearin padat. Pemisahan dilakukan dengan cara peningkatan suhu sampai 70 o C dan penurunan suhu secara perlahan-lahan hingga tercapai suhu kamar sambil diagitasi. Pada suhu kamar terjadi kristalisasi fraksi stearin sehingga fraksi olein yang masih bersifat cair dapat diperoleh dengan penyaringan vakum Weiss, 1983. Fraksi Minyak Sawit Kandungan Karotenoid ppm CPO Crude Palm Oil 630-700 Crude Palm Olein 680-760 Crude Palm Stearin 380-540 Residual Oil from Fibre 4000-6000 Second-pressed Oil 1800-2400 7

C. MIKROKAPSUL DAN TEKNIK MIKROENKAPSULASI 1. Mirokapsul

Mikrokapsul adalah suatu tabung atau paket berukuran kecil dan mempunyai dinding polimer yang menyelaputi dan melindungi partikel- partikel halus dalam inti. Dinding ini merupakan lapisan film yang tipis, kaku dan halus yang dihasilkan dari proses mikroenkapsulasi Kondo, 1979. Mikroenkapsulasi adalah suatu proses penyalutan partikel-partikel suatu zat inti berbentuk padat, cair maupun gas dengan bahan penyalut khusus yang membuat partikel-partikel inti mempunyai sifat fisika dan kimia seperti yang dikehendaki Shargel et al, 1989. Zat aktif yang terkurung didalam mikrokapsul disebut inti atau core, dimana inti ini dapat berwujud padat, cair atau gas, dengan sifat permukaan hidrofilik atau hidrofobik. Sedangkan dinding penyalut mikrokapsul disebut skin atau shell, atau film pelindung. Pada umumnya mikrokapsul mempunyai ukuran antara 5-200 mikrometer. Pada beberapa proses dapat dihasilkan mikrokapsul dengan ukuran 0.2 µm sampai beberapa milimeter. Mikrokapsul dengan ukuran lebih kecil dari 1 µm disebut nanokapsul. Struktur dan ukuran mikrokapsul tergantung dari beberapa proses mikroenkapsulasi. Tabel 4 memperlihatkan rentang ukuran mikrokapsul yang diperoleh dari beberapa proses mikroenkapsulasi. Tabel 4. Rentang ukuran Mikrokapsul Beberapa Proses Mikroenkapsulasi. Proses Mikroenkapsulasi Rentang Ukuran Mikron Koaservasi pemisahan fase 1-2000 Polikondensasi antar permukaan 2-2000 Pan Coating 200-5000 Suspensi udara 50-1500 Penyemprot kering 5-800 Sumber : Deasy 1984 Menurut Deasy 1984, keberhasilan suatu proses mikroenkapsulasi dan sifat mikrokapsul yang dihasilkan dipengaruhi oleh parameter-parameter penting, diantaranya : 8 a. Bahan inti yang disalut, yaitu berwujud padat, cair atau gas; sifat fisikokimia seperti solubilitas, hidrofobik atau hidrofilik, stabilitas terhadap suhu dan pH. b. Bahan penyalut yang digunakan c. Medium mikroenkapsulasi yang digunakan dapat berupa pelarut air maupun bukan air. d. Prinsip proses mikroenkapsulasi yang digunakan, yaitu secara fisika atau kimia. e. Tahap proses mikroenkapsulasi, yaitu tunggal atau bertahap. f. Struktur dinding mikrokapsul, yaitu tunggal atau berlapis. Menurut Deasy 1984, Lachman 1976 dan Kondo 1979, proses mikroenkapsulasi dapat diklasifikasikan menjadi : a. Metode kimia, yang termasuk metode ini adalah polimerisasi antar permukaan, polimerisasi in situ, dan insolubilisasi. b. Metode fisikokimia, yang termasuk metode ini adalah pemisahan fase dari larutan air, pemisahan fase dari pelarut organik, kompleks emulsi dan powder bed. c. Metode mekanik, yaitu penyalutan suspensi udara atau metode Wurster , penyemprot kering, penyalutan hampa udara dan aerosol elektrostatik.

2. Teknik Mikroenkapsulasi

Beberapa teknik yang dapat digunakan untuk mengkapsul bahan pangan yaitu teknik koarsevasi, ekstrusi, chilling Surface dan spray drying, metode mikroproses SiO 2 , metode orifice process dengan sodium alginat dan teknik lainnya. Proses enkapsulasi dengan koarsevasi terdiri dari tiga tahap yaitu pembentukan fase kimia, mendepositkan fase coating pada droplet fase core dan rigidizing fase coating sehingga diperoleh partikel fase coating yang menyalut fase core dengan ukuran 5-5000 mikron Brenner et al, 1976. Metode ekstrusi untuk komponen aktif yang volatil atau labil berdasarkan 9 suatu matrik gelas bahan pengenkapsulnya. Teknik ini digunakan untuk enkapsulasi enkapsulat seperti zat flavor. Teknik enkapsulasi chilling surface yaitu menggunakan permukaan dingin. Bahan pati dimasak dengan air kemudian dimasukkan kedalam flash chamber dengan menurunkan tekanan steam kurang dari 10 psig sehingga suhu turun. Pati yang telah masak diaduk didalam mikser statis dan bahan yang dienkapsulasi dimasukkan. Kemudian campurannya dimasukkan dalam turbin pump untuk menghasilkan emulsi dengan ukuran globula 1-5 mikron dan disemprotkan ke permukaan drum yang dingin 15 o C dan membentuk lapisan tipis, kemudian dikerok dan dikeringkan. Teknik mikroenkapsulasi dengan spray drying banyak digunakan untuk mengenkapsulasi komponen aktif pangan. Namun teknik ini terbatas sehubungan dengan adanya kehilangan loss yang tinggi terutama untuk komponen senyawa dengan berat molekul rendah seperti flavor. Produk akhirnya bersifat porous, sehingga cenderung untuk terjadi reaksi kimia seperti oksidasi. Teknik ini juga memiliki kelebihan, yaitu kemampuan dalam melindungi bahan inti dan penggunaaan bahan penyalut yang bervariasi. Teknik orifice process merupakan metode pengerasan bahan inti dalam suatu cairan, dimana mikroenkapsulat dibuat dengan menggunakan polimer berbentuk larutan membentuk lapisan tipis yang mengeras. Mikroenkapsulat yang dihasilkan dengan teknik ini berubah lebih besar dari teknik yang lain. Metode mikroproses SiO 2 menggunakan SiO 2 dengan perbandingan jumlah minyak tertentu. Berdasarkan penelitian Muctadi et. al 1996 total karotenoid produk mikroenkapsulat dengan teknik minyak mikro porous SiO 2 2:1 sebesar 220 ppm =220 µgg = 18.33 RE provitamin A karotenoid total. Selain teknik mikroenkapsulasi yang digunakan, pemilihan bahan penyalut juga menentukan. Pemilihan bahan penyalut yang tepat akan menentukan sifat fisikokimia mikrokapsul yang dihasilkan. Persyaratan bahan pengenkapsulasi antara lain : 10 a. Pengenkapsulasi harus mempunyai sifat melindungi komponen aktif dari kerusakan seperti oksidasi, cahaya dan lain-lain Merrit 1981 b. Harus mempunyai sifat kehilangan komponen aktif yang rendah selama proses berlangsung Quellet et al, 2001. c. Komponen enkapsulat yang terdispersi dalam larutan pengenkapsulasi secara merata dengan ukuran yang kecil Quellet et al. 2001. d. Untuk enkapsulasi dengan cara spray dryer, maka pengenkapsulasi dengan viskositas rendah akan meningkatkan efisiensi pengeringan Rosenberg, 1997. e. Pengenkapsulasi harus mempunyai sistem pengendalian pelepasan komponen aktif selama penyimpanan Quellet et al, 2001. f. Bahan pengenkapsulasi harus aman Rosenberg, 1997. g. Bahan pengenkapsulasi harus mempunyai sifat fungsional spesifik, seperti sifat emulsi, pembentukan film, dapat membentuk larutan konsentrasi tinggi, Rosenberg, 1977. Bahan-bahan yang biasa digunakan sebagai pengenkapsulasi dapat dilihat pada tabel 5. Tabel 5 . Bahan Pengenkapsulasi Kelompok Jenis Gums Gum arabic, agar, sodium alginat, karageenan Karbohidrat Pati, dextran, sukrosa, corn syrup Selulosa Carboxymethylcellulose CMC, metilselulosa, etilselulosa, nitroselulosa, asetilselulosa, celluloseacetate-phthalate , cellulose acetate-butylate- phthalate Lipid Wax, parafin, tristearin, asam stearat, monogliserida, digliserida, beeswax, oils, lemak Bahan anorganik Kalsium sulfat, silikat, clays Protein Gluten, kasein, gelatin, albumin Jackson dan Lee 1991

D. MALTODEKSTRIN

Maltodekstrin merupakan produk komersil dari hidrolisis pati diklasifikasikan berdasarkan dekstrosa equivalen DE, proses produksi maltodekstrin dapat dilihat pada gambar 3. Maltodekstrin didefinisikan 11 sebagai produk hidrolisis pati yang mengandung α-D-glukosa unit yang sebagian besar terikat melalui ikatan 1,4 glikosidik dengan DE kurang dari 20. rumus umum maltodekstrin adalah [C 6 H 10 O 5 n H 2 O] Kennedy et al., 1995. Berat molekul rata-rata maltodekstrin ± 1800 untuk DE 10. berat molekul ini jauh lebih kecil dari pati alami yang memiliki berat molekul sekitar 2 juta. Viskositas dan kelarutan maltodekstrin bervariasi tergantung ukuran molekul rata-rata. Semakin besar ukuran molekul rata-rata semakin tinggi viskositas maltodekstrin dan semakin rendah kelarutannya. Maltodekstrin tidak mempunyai sifat lipofilik. Oleh sebab itu, maltodekstrin pada proses enkapsulasi lipid dengan metode spray dryer menyebabkan stabilitas emulsi dan retensi minyak rendah, namun minyak yang terenkapsulasi memiliki daya tahan terhadap oksidasi Westing et al., 1988. Makin tinggi DE maltodekstrin makin tinggi konsentrasi produk bahan inti yang dapat masuk ke dalam larutan. Oleh karena itu perlu ditambahkan bahan pengisi yang lain agar diperoleh produk mikroenkapsulasi yang baik. Gambar 3. Diagram Alir Proses Produksi Maltodekstrin Grain Processing Co. Maltodekstrin adalah polimer dari glukosa dengan panjang ikatan rata- rata 5-10 unit glukosa per molekul. Maltodekstrin banyak digunakan dalam industri makanan sebagai bahan pengisi. Idealnya, maltodekstrin sedikit berasa dan berbau, namun maltodekstrin dengan DE 20 menghasilkan rasa manis Fullbrook, 1984. Menurut Mc. Donald 1984, maltodekstrin bersifat Slurry pati jagung Likuifasi Konversi asamenzim Inaktivasi enzim Filtrasi dan perlakuan dengan karbon Evaporasi Spray drying 12 kurang higroskopis, kurang manis, memiliki kelarutan tinggi dan cenderung tidak membentuk zat warna pada reaksi browning. Maltodekstrin dan sirup glukosa kering dalam industri pangan banyak digunakan sebagai bahan pengisi, mengurangi tingkat kemanisan produk dan bahan campuran yang baik untuk produk-produk tepung. Penggunaannya sebagai bahan pengisi dapat mengurangi biaya produksi karena mengurangi bahan-bahan konsentrat yang memiliki harga relatif tinggi, misalnya flavor. Dalam pembuatan tablet, maltodekstrin dapat mensubsitusikan laktosa dan tepung susu dalam jumlah tertentu. Menurut Roper 1996, maltodekstrin dapat digunakan sebagai pengganti lemak. Maltodekstrin dengan air akan membentuk gel yang dapat atau larut dan menyerupai struktur lemak, sehingga cocok untuk mensubstitusi minyak dan lemak. Konsistensi, penampakan dan sifat organoleptiknya dapat diterima. Penggunaan maltodekstrin dalam produk pangan juga dapat mengurangi kalori lebih dari 70 . Menurut Kennedy et al. 1995, aplikasi maltodekstrin pada produk pangan antara lain pada : a. Produk rerotian, misalnya pada cakes, muffin dan biskuit, digunakan sebagai pengganti gula atau lemak. b. Makanan beku. Maltodekstrin memiliki kemampuan mengikat air water holding capacity dan berat molekul yang relatif rendah, sehingga dapat mempertahankan produk tetap beku. c. Makanan low calory rendah kalori. Penambahan maltodekstrin dalam jumlah yang besar tidak akan meningkatkan kemanisan produk seperti halnya gula.

E. GELATIN