BAB II TINJAUAN PUSTAKA 2.1 Minyak Kelapa Murni - Sifat Antibakteri Hasil Hidrolisis Minyak Kelapa Murni Terhadap Staphylococcus aureus dan Escherichia coli
BAB II TINJAUAN PUSTAKA
2.1 Minyak Kelapa Murni
Buah kelapa memilki cukup banyak manfaat, yaitu sebagai minyak makan atau santan dalam sayur-sayuran. Minyak kelapa murni mengandung asam laurat yang tinggi. Asam laurat adalah asam lemak jenuh yang berantai medium atau biasa disebut Medium Chain Fatty Acid (MCFA). Dalam minyak kelapa murni terkandung energi sebanyak 6,8 kal/gr dan MCFA sebanyak 92% (Gani, 2005).
Saat ini minyak kelapa banyak digunakan sebagai obat. Minyak kelapa yang dijadikan sebagai obat biasanya disebut minyak kelapa murni (virgin
coconut oil / VCO). Berbagai penyakit yang berasal dari virus dapat ditangkal
dengan mengkonsumsi minyak kelapa murni, seperti flu burung, HIV/AIDS, hepatitis, dan jenis virus lainnya. Selain itu, minyak kelapa murni dapat juga mengatasi kegemukan, penyakit kulit, darah tinggi, dan diabetes (Sutarmi dan Rozaline, 2005).
Menurut SNI 7381:2008 minyak kelapa murni adalah minyak yang diperoleh dari daging buah kelapa (Cocos nucifera L.) tua yang segar dan diproses dengan diperas dengan atau tanpa penambahan air, tanpa pemanasan atau
O
pemanasan tidak lebih dari 60 C dan aman untuk dikonsumsi. Minyak kelapa murni tidak berwarna (bening), tidak berasa, serta mempunyai aroma yang harum dan khas (Gani, 2005). Standar mutu minyak kelapa murni dapat dilihat pada Tabel 2.1.
Tabel 2.1. Standar Mutu Minyak Kelapa Murni Berdasarkan SNI 7381:2008No. Jenis Uji Satuan Persyaratan
1. Keadaan:
1.1 Khas kelapa segar, tidak tengik Bau
1.2 Normal, khas minyak kelapa Rasa
1.3 Tidak berwarna hingga kuning Warna pucat
2. Air dan senyawa yang % Maks. 0,2 menguap
3. Bilangan iod g iod/100 g 4,1 – 11,0
4. Asam lemak bebas (dihitung % Maks 0,2 sebagai asam laurat)
5. Bilangan peroksida mg ek/kg Maks 0,2
6. Asam lemak:
6.1 Asam kaproat (C6:0) % ND – 0,7
6.2 Asam kaprilat (C8:0) % 4,6 – 10,0
6.3 Asam kaprat (C10:0) % 5,0 – 8,0
6.4 Asam laurat (C12:0) % 45,1 – 53,2
6.5 Asam miristat (C14:0) % 16,8 – 21
6.6 Asam palmitat (C16:0) % 7,5 – 10,2
6.7 Asam stearat (C18) % 2,0 – 4,0
6.8 Asam oleat (C18:1) % 5,0 – 10,0
6.9 Asam linoleat (C18:2) % 1,0 – 2,5
6.10 Asam linolenat (C18:3) % ND – 0,2
7. Cemaran mikroba
7.1 Angka lempeng total koloni/ml Maks 10
8. Cemaran logam:
8.1 Timbal (Pb) mg/kg Maks 0,1
8.2 Tembaga (Cu) mg/kg Maks 0,4
8.3 Besi (Fe) mg/kg Maks 5,0
8.4 Cadmium (Cd) mg/kg Maks 0,1
9. Cemaran Arsen (As) mg/kg Maks 0,1 CATATAN ND = No detection (tidak terdeteksi)
Minyak kelapa murni mempunyai sifat tahan terhadap panas, cahaya, oksigen, dan proses degradasi. Sifat itu membuat minyak kelapa murni dapat disimpan dalam jangka waktu yang lama. Dalam pemanfaatannya, minyak kelapa murni dapat dikonsumsi secara langsung ataupun dicampur dengan makanan (Gani, 2005).
VCO mempunyai kandungan asam lemak jenuh yang tinggi. VCO mengandung sekitar 92% asam lemak jenuh yang terdiri dari asam laurat, miristat, dan palmitat. Kandungan asam lemak jenuh dalam VCO didominasi oleh asam laurat dan asam miristat, sedangkan kandungan asam lemak lainnya rendah.
Tingginya asam lemak jenuh yang dikandungnya menyebabkan VCO tahan terhadap proses ketengikan akibat oksidasi (Syah, 2005).
2.2 Asam Lemak
Asam lemak terdiri dari elemen karbon (C), hidrogen (H), dan oksigen (O) yang tersusun berupa rantai karbon dengan gugus karboksil (-COOH) pada salah satu ujungnya. Asam lemak diperoleh dari hasil hidrolisis lemak. Asam lemak digolongkan menjadi tiga yaitu berdasarkan panjang rantai asam lemak, tingkat kejenuhan, dan bentuk isomer geometrisnya (Darmoyuwono, 2005).
a.
Asam lemak berdasarkan panjang rantai terbagi atas: 1.
Asam lemak rantai pendek (Short Chain Fatty Acid, SCFA), mempunyai atom karbon lebih rendah dari 8
2. Asam lemak rantai sedang (Medium Chain Fatty Acid, MCFA), mempunyai atom karbon 8 sampai 12
3. Asam lemak rantai panjang (Long Chain Fatty Acid, LCFA), mempunyai atom karbon 14 atau lebih.
b.
Asam lemak berdasarkan ada tidaknya ikatan rangkap terbagi atas: 1.
Asam lemak jenuh (Saturated Fatty Acid), tidak mempunyai ikatan rangkap
2. Asam lemak tak jenuh rantai tunggal (Mono Unsaturated Fatty Acid), memiliki satu ikatan rangkap
3. Asam lemak tak jenuh rantai jamak (Poly Unsaturated Fatty Acid), memiliki lebih dari satu ikatan rangkap.
c.
Asam lemak berdasarkan bentuk isomer geometrisnya terbagi atas: 1.
Asam lemak tak jenuh bentuk cis 2. Asam lemak tak jenuh bentuk trans
Perbedaan asam lemak yang dimiliki setiap minyak membuat proses pencernaan dan metabolisme di dalam tubuh berbeda. Perlu diketahui bahwa semua minyak sayur yang banyak dijual dipasaran tergolong asam lemak rantai panjang. Jenis-jenis asam lemak yang terkandung dalam minyak sayur (kedelai, jagung, biji bunga matahari) terdiri atas 18 atau lebih atom karbon dan sebagian besar adalah golongan asam lemak tidak jenuh. Berbeda dengan minyak kelapa yang 92% merupakan asam lemak golongan rantai karbon medium (MCFA) yang terdiri atas 12 atom karbon yang diikat jenuh (tidak ada ikatan rangkap) (Gani, 2005).
Minyak kelapa mengandung asam laurat dengan kadar paling tinggi seperti pada Air Susu Ibu (ASI, sekitar 50%). Asam laurat ini berkhasiat sebagai antimikroba alami yang ampuh membunuh berbagai kuman, virus dan jamur. Kandungan asam lemak yang terdapat didalam minyak kelapa dapat dilihat pada Tabel 2.2.
Tabel 2.2. Kandungan Asam Lemak per 100 g Minyak KelapaAsam Lemak Jumlah (%)
Asam lemak jenuh :
Asam kaproat 0,0 – 0,8 Asam kaprilat 5,5 – 9,5 Asam kaprat 4,5 – 9,5 Asam laurat 44,0 – 52,0 Asam miristat 13,0 – 19,0 Asam palmitat 7,5 – 10,5 Asam stearat 1,0 – 3,0 Asam arachidat 0,0 – 0,4
Asam lemak tidak jenuh :
Asam palmitoleat 0,0 – 1,3 Asam oleat 5,0 – 8,0 Asam linoleat 1,5 – 2,5
2.3 Trigliserida Trigliserida adalah komponen utama minyak sayur dan lemak hewan.
Trigliserida memiliki berat jenis lebih rendah dibanding air dan pada suhu kamar normal dapat berada dalam keadaan padat atau cair. Apabila padat maka disebut lemak, sedangkan apabila cair disebut minyak. Trigliserida disebut juga triacilgliserol (TAG), yaitu senyawa kimia yang terbentuk dari satu molekul gliserol dan tiga asam lemak (Darmoyuwono, 2005).
Gliserol adalah alkohol trihidrat (mengandung tiga gugus hidroksil, atau
- –OH) yang dapat bergabung dengan sampai tiga asam lemak sehingga membentuk monogliserida, digliserida, dan trigliserida. Monogliserida, digliserida, dan trigliserida digolongkan sebagai senyawa ester yaitu senyawa
2 sebagai hasil samping (Darmoyuwono, 2005).
2.4 Hidrolisis Lemak
Dalam reaksi hidrolisis, minyak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisis dapat mengakibatkan kerusakan minyak.
Reaksi hidrolisis ini dapat terjadi karena terdapatnya sejumlah air dalam minyak. Reaksi ini akan mengakibatkan bau tengik pada minyak. Proses hidrolisis yang disengaja, biasanya dilakukan dengan penambahan sejumlah basa seperti KOH atau NaOH. Proses ini dikenal sebagai reaksi penyabunan. Proses penyabunan ini banyak dipergunakan dalam industri (Ketaren, 2005).
Pada proses penyabunan, pemberian KOH atau NaOH yang berlebih akan menyebabkan terjadinya penyabunan yang sempurna atau hidrolisis total (Fessenden dan Fessenden 1989, Ketaren 2005). Tetapi apabila jumlah KOH atau NaOH yang digunakan lebih sedikit dari jumlah minyak yang akan dihidrolisis maka tidak semua minyak akan tersabunkan atau disebut juga hidrolisis parsial (Darmoyuwono, 2006).
Bilangan penyabunan adalah jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menyabunkan satu gram minyak atau lemak. Besarnya bilangan penyabunan tergantung dari berat molekul. Minyak yang mempunyai berat molekul rendah akan mempunyai bilangan penyabunan yang tinggi dan sebaliknya minyak yang mempunyai berat molekul tinggi mempunyai bilangan penyabunan yang rendah. Dalam penetapan bilangan penyabunan biasanya dipergunakan adalah larutan KOH. Bilangan penyabunan untuk minyak kelapa murni adalah 250 – 260 mg KOH/g minyak (Ketaren, 2005; Subroto, 2006). Reaksi penyabunan: O
O CH – O – C – R1 R1 – C – O – Na
2 O CH OH O
2 CH – O – C – R2 + 3NaOH CH OH + R2 – C – O – Na
O CH OH O
2 CH – O – C – R3 R3 – C – O – Na
2
trigliserida basa gliserol sabun Penetapan bilangan penyabunan dapat dilakukan dengan cara ditimbang sebanyak 5 gram minyak di dalam labu erlenmeyer 250 ml. Ditambahkan sebanyak 50 ml NaOH metanol 0,5 N. Labu erlenmeyer dihubungkan dengan pendingin tegak kemudian dididihkan selama 3 jam. Larutan didinginkan dan bagian dalam dari pendingin tegak dibilas dengan sedikit air. Larutan ditambahkan 1 ml indikator fenolftalein kemudian dititrasi dengan HCl 0,5 N sampai warna merah muda menghilang (Ketaren, 2005). Bilangan penyabunan dihitung dengan rumus:
(ml NaOH x N NaOH) – (ml HCl x N HCl) Bilangan Penyabunan = x BM NaOH g minyak
Untuk hidrolisis parsial dari minyak dilakukan dengan memodifikasi prosedur bilangan penyabunan diatas, yaitu dengan mengurangi volume NaOH yang digunakan sesuai dengan tingkat hidrolisis. Misalnya untuk hidrolisis 50%, maka volume NaOH yang ditambahkan adalah setengah dari volume NaOH yang digunakan pada penetapan bilangan penyabunan (Darmoyuwono, 2006).
2.5 Sifat Antibakteri Minyak Kelapa Murni
Minyak kelapa murni memiliki beberapa keunggulan yaitu kandungan asam laurat tinggi, komposisi asam lemak rantai mediumnya tinggi dan berat molekulnya rendah. Asam laurat merupakan asam lemak rantai sedang karena jumlah karbonnya 12. Banyak penelitian yang telah dilakukan dan diperoleh bahwa asam laurat di dalam tubuh manusia akan diubah menjadi monolaurin. Monolaurin ini bersifat sebagai antivirus, antibakteri, dan antijamur. Minyak kelapa murni juga mengandung asam kaprat yang berantai sedang dengan jumlah karbon 10. Asam kaprat ini pun bermanfaat bagi kesehatan dimana di dalam tubuh asam kaprat akan diubah menjadi monokaprin. Monokaprin sangat bermanfaat sebagai antivirus seperti virus HIV (Rindengan, 2004).
Asam laurat pertama kali ditemukan dalam minyak kelapa oleh prof. Dr. John J Kabara, dari Departement of Chemistry and Pharmacology, Michigan State University, Amerika, tahun 1960an. Manfaat asam laurat antara lain dapat membunuh berbagai jenis mikroba. Sifat asam laurat dapat melarutkan membran virus sehingga akan menggangu kekebalan virus. Hal ini akan membuat virus tersebut inaktivasi. Sementara itu asam kaprilat yang terdapat pada minyak kelapa murni sangat potensi untuk mematikan jamur (Sutarmi dan Rozaline, 2005).
Trigliserida terdiri dari tiga asam lemak yang diikat bersama oleh gliserol. Bila kita mengkonsumsi VCO maka trigliseridanya di dalam tubuh akan dipecah menjadi digliserida, monogliserida, dan asam lemak bebas. Asam lemak dalam
VCO yang paling aktif sebagai antibakteri adalah asam laurat dan asam kaprat beserta monogliseridanya monolaurin dan monokaprin (Subroto, 2006).
Sistem kekebalan tubuh kita dapat dengan mudah menghancurkan mikroba-mikroba dengan bantuan monolaurin. Produksi monolaurin ini hanya dimungkinkan apabila kita mengkonsumsi asam laurat, misalnya dari minyak kelapa (Darmoyuwono, 2005).
Aktifitas antimikroba dari asam lemak dipengaruhi oleh pH yang merupakan faktor penentu bakteri dapat mati atau hanya terinaktivasi. pH dari asam lemak rantai pendek (asam kaproat, asam kaprilat, dan asam kaprat) yang berfungsi baik sebagai antimikroba adalah 6,5-7,5. Namun untuk asam lemak rantai sedang (asam laurat dan asam miristat), pH minimum 6,5 sudah mampu membunuh bakteri (Syah, 2005).
2.6 Penentuan Aktivitas Antibakteri
Secara umum, ada dua metode yang dapat digunakan untuk penentuan aktivitas antibakteri dari suatu zat. Yang pertama yaitu penentuan aktivitas antibakteri dengan menggunakan lempeng silinder. Metode ini berdasarkan difusi antibiotik dari silinder yang dipasang tegak lurus pada lapisan agar padat dalam cawan petri sehingga bakteri yang ditambahkan akan dihambat pertumbuhannya pada daerah berupa lingkaran atau zona bening disekeliling silinder yang berisi larutan antibiotik. Metode kedua yaitu penentuan dengan cara menggunakan tabung atau turbidimetri. Metode ini berdasarkan atas hambatan pertumbuhan biakan mikroba dalam larutan serba sama antibiotik dalam media cair yang dapat menumbuhkan mikroba dengan cepat bila tidak terdapat antibiotik (Ditjen POM, 1995).
Banyak penelitian yang telah dilakukan untuk mengetahui aktivitas antibakteri dari minyak kelapa murni. Penelitian yang dilakukan oleh Sulistiyaningsih, dkk., (2007), melakukan pengujian aktivitas antibakteri minyak kelapa murni dengan menggunakan metode difusi agar. Pada penelitian tersebut menunjukkan bahwa minyak kelapa murni dengan konsentrasi 55% (550000 ppm) aktivitas terhadap Staphylococcus aureus dan Pseudomonas aeruginosa masing- masing sebanding dengan 16,788 ppm dan 152,405 ppm baku tetrasiklin. Untuk pengujian aktivitas antibakteri monolaurin terhadap Staphylococcus aureus, telah dilakukan oleh Widiyarti dkk (2009) dengan menggunakan metode perforasi. Hasil penelitian tersebut menunjukkan bahwa aktivitas antibakteri senyawa α- monolaurin hasil sintesis sama dengan α-monolaurin standar sedangkan pengujian terhadap VCO dan krem yang mengandung VCO telah dilakukan oleh Ginting (2008) dengan menggunakan pencadang gelas. Pada penelitian tersebut juga menunjukkan bahwa
VCO mempunyai aktivitas antibakteri terhadap Staphylococcus aureus dan Pseudomonas aeruginosa.
Pada penelitian ini, pengujian sifat antibakteri hasil hidrolisis minyak kelapa murni terhadap pertumbuhan bakteri Staphyllococcus aureus dan
Escherichia coli dilakukan dengan menggunakan metode Angka Lempeng Total
(ALT). Metode ini didasarkan pada anggapan bahwa setiap sel yang dapat hidup akan berkembang menjadi suatu koloni. Jumlah koloni yang muncul pada cawan merupakan jumlah mikroba yang hidup yang terkandung dalam sampel.
Prinsip dari metode Angka Lempeng Total adalah bila sel mikroba yang masih hidup ditumbuhkan pada medium, maka mikroba tersebut akan berkembang biak dan membentuk koloni yang dapat dilihat langsung dan kemudian dihitung tanpa menggunakan mikroskop. Pada metode ini dilakukan pengenceran sebelumnya yang kemudian ditumbuhkan pada medium agar di dalam cawan petri. Setelah inkubasi, akan terbentuk koloni pada cawan tersebut dalam jumlah yang dapat dihitung, dimana jumlah yang terbaik adalah antara 30- 300 koloni. Jumlah mikroba dalam sampel ditentukan dengan mengalikan jumlah koloni dengan faktor pengenceran pada cawan yang bersangkutan. Metode ini dibedakan atas dua cara, yaitu metode tuang dan metode sebar (Waluyo, 2008).
2.7 Bilangan Asam
Bilangan asam dinyatakan sebagai jumlah miligram KOH yang dibutuhkan untuk menetralkan asam-asam lemak bebas yang terdapat dalam 1 gram minyak atau lemak. Bilangan asam dipergunakan untuk mengukur jumlah asam lemak bebas yang terdapat dalam minyak atau lemak. Untuk penetapan bilangan asam dapat dilakukan dengan cara ditimbang 10 gram minyak atau lemak ke dalam erlenmeyer 200 ml. Selanjutnya ditambahkan 50 ml alkohol 95% netral, kemudian dipanaskan selama 10 menit dalam penangas air. Larutan ini kemudian dititrasi dengan KOH 0,1 N dengan menggunakan indikator fenolftalein sampai tepat terlihat warna merah muda (Ketaren, 2005). Bilangan asam dihitung dengan rumus:
A x N x BM KOH Bilangan Asam =
G Keterangan: A = jumlah ml KOH untuk titrasi N = normalitas larutan KOH G = bobot minyak (gram) BM KOH = 56,1