Bahan dan Alat Penelitian Analisis Data

19

II. METODOLOGI PENELITIAN

A. Bahan dan Alat Penelitian

Bahan-bahan yang digunakan adalah minyak sawit merah netral neutralized deodorized red palm oilNDRPO dari SEAFAST Center IPB, minyak kelapa coconut oilCNO merk Barco, lipase Thermomyces lanuginosa imobil spesifik sn-1,3 Lipozyme TL IM, dan lipase Candida antartica imobil non-spesifik Novozyme 435. Bahan-bahan untuk analisis kimia adalah heksana p.a., etanol 95 netral, indikator fenoftalein 1, NaOH 0.25 N, aseton, gas N 2 , dan air destilata. Alat-alat yang digunakan pada penelitian ini adalah shaker, sentrifus, nuclear magnetic resonance NMR , spektrofotometer, refrigerator, timbangan analitik, oven, hot plate, desikator, termometer, labu ukur, corong, erlenmeyer, cawan alumunium, stirer, vortex, filter 0.45 µm, buret, kertas putih, kertas tissue, pengelim plastik, label kertas, kertas saring, dan alat-alat gelas untuk analisis.

B. Metode Penelitian

Penelitian ini dibagi menjadi tiga tahap. Penelitian tahap pertama yaitu karakterisasi bahan baku. Penelitian tahap kedua yaitu pemilihan formula bahan baku, sedangkan penelitian tahap ketiga yaitu pengaruh kecepatan agitasi dan lama reaksi terhadap karakteristik produk bahan baku spreads hasil interesterifikasi enzimatik minyak sawit merah.

1. Penelitian Tahap Pertama: Karakterisasi Bahan Baku

Penelitian tahap pertama bertujuan untuk mengetahui kondisi awal dari bahan baku sehingga dapat diketahui peluangnya untuk proses interesterifikasi enzimatik. Sebelum karakterisasi, dilakukan terlebih dahulu proses fraksinasi dan formulasi. Proses fraksinasi dilakukan terhadap NDRPO untuk mendapatkan red palm olein RPO dan red palm stearin RPO. Proses fraksinasi pada penelitian tahap ini menggunakan 20 metode Aini et al. 2005 yang dimodifikasi Hasrini 2008. Proses fraksinasi dapat dilihat pada Gambar 3. Gambar 3 . Diagram proses fraksinasi modifikasi Aini et al., 2005 Prosedur lengkapnya yaitu NDRPO dipanaskan pada suhu 60 selama 30 menit, lalu NDRPO tersebut dipindahkan ke dalam tabung sentrifus 50 ml dan didiamkan semalam ±16 jam. Pemisahan RPO dan RPS dilakukan dengan sentrifus pada kecepatan 2500 rpm selama 25 menit. Setelah proses fraksinasi, dilakukan proses formulasi terhadap RPO, RPS, dan CNO. Proses formulasi dilakukan dengan cara mencampurkan RPORPO 1:1 dan CNO dengan rasio 75:25, 77.5:22.5, dan 82.5:17.5. Karakteristik yang dianalisis pada penelitian tahap ini adalah total karoten, slip melting point, solid fat content, kadar air, dan asam lemak bebas.

2. Penelitian Tahap Kedua: Pemilihan Formula Bahan Baku

Penelitian tahap kedua bertujuan untuk memilih satu formula bahan baku. Pemilihan formula bahan baku dilakukan terhadap tiga formula hasil penelitian Hasrini 2008 yang menghasilkan karakter fisik paling mendekati margarin ritel dan industri. Enzim yang digunakan pada NDRPO Sentrifugasi V=2500 rpm, 25 menit Pemindahan ke tabung sentrifus 50 ml RPO RPO Pemanasan T= 60 o C, 30 menit Penyimpanan di tempat gelap semalam, T ruang 21 penelitian tahap ini adalah Lipozyme TL IM. Prosedur interesterifikasi enzimatik menggunakan metode Zhang et al. 2001 yang dimodifikasi Hasrini 2008. Prosedur kerja interesterifikasi enzimatik dapat dilihat pada Gambar 4 Gambar 4 . Prosedur interesterifikasi enzimatik modifikasi Zhang et al., 2001 Prosedur lengkapnya yaitu RPORPS 1:1 ditambahkan CNO masing-masing dengan rasio sesuai perlakuan sebanyak 10 g. Sampel tersebut lalu dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer 25 ml, diagitasi dengan menggunakan shaker pada kecepatan 200 rpm dan suhu 60 . Setelah mencapai suhu 60 dan sampel telah meleleh sempurna, kemudian dimasukkan enzim Lipozyme TL IM sebanyak 10 bb dan diagitasi kembali selama 4 jam. Hasil interesterifikasi tersebut diangkat dan Lipozyme TL IM disaring. Sampel kemudian disimpan dalam botol kaca gelap, dihembus N 2 , ditutup dan disimpan dalam refrigerator. Analisis yang dilakukan terhadap produk hasil interesterifikasi enzimatik adalah total karoten, slip melting point, dan solid fat content. Tiga formula bahan baku yang digunakan dalam interesterifikasi enzimatik dapat dilihat pada Tabel 9. Hasil interesterifikasi enzimatik Agitasi selama 4 jam V= 200 rpm, T= 60ºC Penyaringan enzim Penambahan enzim Lipozyme TL IM 10 bb Agitasi sampai suhu mencapai 60ºC V= 200 rpm Pemasukan ke dalam erlenmeyer Penambahan CNO sesuai perlakuan RPORPS 1:1 22 Tabel 9 . Formula bahan baku Sampel Kode Sampel RPORPS 1:1:CNO 75:25 M75 77.5:22.5 M77 82.5:17.5 M82

3. Penelitian Tahap Ketiga: Pengaruh Kecepatan Agitasi dan Lama

Reaksi terhadap Karakteristik Produk Bahan Baku Spreads Hasil Interesterifikasi Enzimatik Minyak Sawit Merah. Penelitian tahap ketiga bertujuan untuk melihat pengaruh kecepatan agitasi dan lama reaksi terhadap karakteristik produk hasil interesterifikasi enzimatik. Satu formula bahan baku dari penelitian tahap kedua digunakan sebagai formula terpilih pada penelitian tahap ketiga. Tahapan kerja interesterifikasi enzimatik dapat dilihat pada Gambar 5. Gambar 5 . Prosedur interesterifikasi enzimatik modifikasi Zhang et al., 2001 Prosedur lengkapnya yaitu RPORPS 1:1 ditambahkan CNO sesuai perlakuan sebanyak 15 g. Sampel tersebut lalu dimasukkan ke dalam tabung erlenmeyer 25 ml, diagitasi dengan menggunakan shaker pada Penambahan CNO sesuai perlakuan RPORPS 1:1 Penambahan enzim Novozyme 435 10 bb Agitasi sampai suhu mencapai 60 ºC V= 100, 200 rpm Pemasukan sampel ke dalam erlenmeyer Agitasi selama 0, 1, 2, 4, 8, 16, 24 jam V= 100, 200 rpm, T= 60 Hasil interesterifikasi enzimatik Penyaringan enzim 23 kecepatan sesuai perlakuan dan suhu 60 . Setelah mencapai suhu 60 dan sampel telah meleleh sempurna, kemudian dimasukkan enzim Novozyme 435 sebanyak 10 bb dan diagitasi kembali sesuai dengan lama reaksi yang telah ditentukan. Hasil interesterifikasi tersebut diangkat dan Novozyme 435 disaring. Sampel kemudian disimpan dalam botol kaca gelap, dihembus N 2 , ditutup, dan disimpan dalam refrigerator. Analisis yang dilakukan pada tahap ini adalah total karoten, slip melting point, solid fat content , kadar air, dan asam lemak bebas. Kecepatan agitasi yang digunakan pada tahap ini adalah 100 dan 200 rpm, sedangkan lama reaksi yang digunakan adalah 0, 1, 2, 4, 8, 16, dan 24 jam. Sampel dengan lama reaksi 0 jam merupakan sampel yang tidak mengalami reaksi interesterifikasi enzimatik initial mixtures . Perlakuan kecepatan agitasi dan lama reaksi dapat dilihat pada Tabel 10. Tabel 10 . Perlakuan kecepatan agitasi dan lama reaksi Kecepatan agitasi rpm Lama reaksi jam Kode sampel 100 0 A0 1 A1 2 A2 4 A4 8 A8 16 A16 24 A24 200 0 B0 1 B1 2 B2 4 B4 8 B8 16 B16 24 B24 24

C. Metode Analisis

Metode analisis yang digunakan untuk menganalisis total karoten, slip melting point , solid fat content, kadar air, dan kadar asam lemak bebas adalah:

1. Total Karoten PORIM p2.6, 1995

Sampel dilelehkan dan dihomogenasi. Kemudian sampel sebanyak 0.1 g dilarutkan dengan heksana p.a. ke dalam labu takar 25 ml sampai tanda tera, lalu dikocok hingga benar-benar homogen. Selanjutnya absorbansi diukur dengan spektrofotometer pada panjang gelombang 446 nm. Total karotenoid dihitung dengan menggunakan rumus: Total karotenoid ppm 5 x 8 x absorbansi Berat sampel g x

2. Slip Melting Point SMP AOCS Official Method Cc 3-25, 1990

Pipa kapiler yang berdiameter 1 mm dan panjang 10 cm dicelupkan dalam sampel minyak yang sudah dipanaskan setinggi ± 1 cm, lalu bagian luar pipa kapiler dibersihkan dengan tissue. Pipa kapiler disimpan dalam refrigerator suhu 4-10 ºC selama 16 jam semalam. Kemudian dipasangkan pada termometer dengan diikat karet sejajar dengan ujung termometer. Termometer dicelupkan ke dalam gelas piala di atas hot plate berisi air dengan suhu 8-10 di bawah SMP sampel. Hot plate dinyalakan dengan kenaikan suhu 1 per menit. Air dalam gelas piala naik suhunya, pada suhu tertentu sampel minyak dalam kapiler mencair yang ditandai dengan naiknya sampel tersebut. Selang suhu termometer saat sampel minyak mulai naik sampai sampel minyak berada di atas batas 1 cm dicatat.

3. Solid Fat Content SFC IUPAC 2.150 ex 2.323, 1987

Pengukuran SFC dilakukan menggunakan alat nuclear magnetic resonance NMR Brucker Minispec PC 100 NMR Analyzer. Pre- 25 treatment atau prosedur stabilisasi sangat menentukan jumlah dan tipe kristal lemak yang terbentuk, dan konsekuensinya terhadap kandungan padatan solid content yang diukur dengan NMR. Prosedur stabilisasi dan tempering untuk pengukuran SFC margarin, sesuai dengan yang dikeluarkan oleh Bruker Typical Applications for Industry: Minispec Application Note 8 . Sampel diisikan ke dalam tabung NMR setinggi ± 2,5 cm. Sebelum dianalisis, sampel dipanaskan pada suhu 80 agar meleleh sempurna untuk meyakinkan homogenitasnya. Kemudian sampel yang telah meleleh dipertahankan pada suhu 60 selama 5 menit. Selanjutnya sampel disimpan pada suhu 0 selama 60 menit. Sebelum dianalisis SFC, sampel dipertahankan dulu pada masing-masing suhu pengukurannya yaitu 10, 20, 25, 30, 35, dan 40 o C selama 30-35 menit.

4. Kadar Air AOAC, 1995

Sejumlah ± 5.0 g sampel dimasukkan ke dalam cawan yang telah diketahui beratnya. Kemudian cawan dimasukkan ke dalam oven bersuhu 100 o C hingga diperoleh berat yang konstan. Perhitungan kadar air dilakukan dengan menggunaan rumus: Kadar air = x 100 Keterangan : a = berat cawan dan sampel g b = berat cawan dan sampel akhir g c = berat sampel awal g

5. Kadar Asam Lemak Bebas AOCS Official Method Ca 5a-40, 1990

Sampel sebanyak 7.05 ± 0.05 g dilarutkan dalam 75 ml alkohol 95 netral, dipanaskan selama 10 menit dalam hot plate sambil diaduk, lalu ditambahkan 3-5 tetes indikator fenoftalein 1. Setelah itu sampel tersebut dititrasi dengan larutan standar NaOH 0.25 N hingga warna merah 26 muda tetap. Asam lemak bebas dinyatakan sebagai persen asam lemak, dihitung sampai dua desimal dengan menggunakan rumus: Kadar asam lemak bebas = Keterangan: M= Bobot molekul asam lemak 269.74 untuk minyak sawit, 266.38 untuk fraksi stearin minyak sawit, 270.54 untuk fraksi olein minyak sawit, dan 212.23 untuk minyak kelapa V= Volume NaOH yang diperlukan dalam peniteran ml T= Normalitas NaOH N m= Bobot contoh g

D. Analisis Data

Data total karoten, slip melting point SMP, kadar air, dan asam lemak bebas yang diperoleh dari penelitian tahap kedua dan penelitian tahap ketiga diuji secara statistik. Pengolahan data untuk uji statistik menggunakan program SPSS 12.0. Data yang diperoleh terlebih dahulu dilakukan analisis ragam dengan ANOVA untuk mengetahui apakah data tersebut berbeda nyata. Setelah diketahui bahwa data yang diperoleh berbeda nyata, selanjutnya dilakukan uji lanjut Duncan. Hasil uji lanjut Duncan menunjukkan antar data mana yang sebenarnya berbeda nyata Lea et al., 1997. 27

IV. HASIL DAN PEMBAHASAN

A. Penelitian Tahap Pertama: Karakterisasi Bahan Baku

Karakterisasi dilakukan untuk mengetahui kondisi awal dari bahan baku sehingga dapat diketahui peluangnya untuk proses interesterifikasi enzimatik. Sebelum karakterisasi, dilakukan terlebih dahulu proses fraksinasi dan formulasi. Proses fraksinasi dilakukan terhadap neutralized deodorized red palm oil NDRPO untuk mendapatkan red palm olein RPO dan red palm stearin RPS. Proses formulasi dilakukan dengan cara mencampurkan RPORPS 1:1 dan coconut oil CNO dengan rasio 75:25, 77.5:22.5, dan 82.5:17.5. Karakteristik bahan baku yang dianalisis adalah total karoten, slip melting point , solid fat content, kadar air, dan asam lemak bebas. Hasil analisis terhadap karakteristik tersebut terdapat pada Lampiran 1. 1. Total Karoten Minyak sawit merah merupakan sumber yang kaya karoten alami. Menurut Naibaho 1990, minyak sawit merah mengandung total karoten 600–1000 ppm dengan persentase α-karoten 36.2, β-karoten 54.4, δ- karoten 3.3, likopen 3.8, dan xantofil 2.2. Hasil analisis total karoten dari bahan baku ditunjukkan pada Tabel 11. Tabel 11. Total karoten dari bahan baku Sampel Kode sampel Total karoten ppm NDRPO 376.47 ± 3.65 RPO 351.36 ± 12.07 RPORPS 343.27 ± 7.89 RPORPS:CNO 75:25 M75 262.42 ± 6.80 77.5:22.5 M77 265.01 ± 12.66 82.5:17.5 M82 269.02 ± 8.73 Keterangan: Data ± Standar deviasi; NDRPO= Neutralized deodorized red palm oil; RPO= Red palm olein; RPS= Red palm stearin; CNO= Coconut oil. Total karoten NDRPO lebih tinggi dari total karoten RPO dan RPORPS. Hal ini diduga karena adanya pemanasan sebelum proses