Blending dan Interesterifikasi RBDPS dengan Minyak Kemiri Untuk Pembuatan Lemak Margarin
BAB 1
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Margarin pertama kali ditemukan oleh Mege Mouries di Prancis pada tahun 1870
dalam suatu sayembara yang diadakan Kaisar Napoleon III. Margarin merupakan
emulsi water in oil (W/O), yaitu fase air yang berada dalam fase minyak atau lemak.
Lemak yang digunakan untuk pembuatan margarin dapat berasal dari lemak hewani
atau lemak nabati. Lemak hewani yang digunakan biasanya lemak babi (lard), lemak
sapi, dan oleo oil, sedangkan minyak nabati yang sering digunakan adalah minyak
kelapa, minyak inti kelapa sawit, minyak biji kapas, minyak kedelai, minyak wijen,
minyak kapok, minyak jagung, dan minyak gandum (Ketaren, 2008).
Lemak hewani pada umumnya memiliki titik cair yang tinggi dan berbentuk
padat, sedangkan lemak nabati yang banyak digunakan yaitu minyak kelapa sawit
yang pada umumnya berbentuk cair, sehingga perlu diproses terlebih dahulu menjadi
lemak setengah padat, dimana margarin yang diinginkan harus bersifat plastis, padat
pada suhu ruang, agak keras pada suhu rendah, dan mencair dalam mulut (Winarno,
1991).
RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) adalah stearin kelapa sawit
yang dapat digunakan sebagai bahan lemak margarin, stearin kelapa sawit
mengandung 57 persen asam palmitat. Senyawa ini juga memiliki kerapuhan yang
baik dan mempunyai daya tahan tinggi terhadap pengembangan (bloom). Kandungan
dominan pada stearin adalah campuran palmitat-oleat-palmitat (POP); palmitat-oleatstearat (POS); dan stearat-oleat-stearat (SOS) (Silalahi, 2001). Stearin memiliki slip
melting point tinggi sekitar 44,5-56,2oC sehingga padat pada suhu kamar (Harjono,
2009).
Universitas Sumatera Utara
Minyak kemiri merupakan suatu trigliserida yang mengandung asam lemak
tidak jenuh, yakni oleat (C18:1), linoleat (C18:2), dan linolenat (C18:3) serta asam lemak
jenuhnya seperti asam palmitat. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya minyak
kemiri asal Sumatera Utara kandungan asam lemak tidak jenuhnya mencapai 90%.
Asam lemak tidak jenuh dari minyak kemiri ini telah banyak dimodifikasi menjadi
berbagai macam produk, seperti yang telah dilakukan peneliti sebelumnya untuk
menghasilkan surfaktan alkanolamida dari amidasi metil ester asam lemak minyak
kemiri dengan etanolamina yang dilanjutkan dengan epoksidasi dengan tert-butil
hidroperoksida dan diikuti hidrolisis (Tarigan, 2007).
Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengubah minyak cair
menjadi lemak padat atau lemak setengah padat, yaitu dengan cara blending,
fraksinasi, hidrogenasi, dan interesterifikasi (Willis, 1998; Silalahi, 1999).
Hidrogenasi merupakan metode yang paling banyak diterapkan oleh industri dalam
memodifikasi minyak/lemak dan mengubah minyak menjadi setengah padat atau
padat sesuai dengan yang diinginkan, demikian juga dalam pembuatan margarin
(Wong, 1989; Patrauskaite et.al., 1998). Namun, beberapa penelitian menunjukkan
bahwa proses hidrogenasi dapat mengubah bentuk isomer alami cis menjadi isomer
trans yang mempunyai dampak negatif pada kesehatan (Akoh, 1998).
Metode blending merupakan salah satu cara menghindari pembentukan asam
lemak trans karena pada proses blending tidak dibutuhkan pemanasan, sehingga
dapat dicegah perubahan asam lemak bentuk cis menjadi trans. Interesterifikasi
merupakan reaksi pertukaran asil antara dua gugus ester yang dikatalisis secara
kimiawi atau enzimatis sehingga mengubah komposisi kimia dan sifat fisik dari
lemak
(Pande dan Akoh, 2012). Reaksi interesterifikasi merupakan salah satu
alternatif proses yang dapat digunakan untuk menghindari terbentuknya asam lemak
trans. Interesterifikasi dapat terjadi dengan adanya katalis pada suhu yang rendah dan
proses pengerjaannya cepat (Tjeng, 2011).
Berdasarkan uraian mengenai lemak margarin di atas, peneliti tertarik untuk
membuat lemak margarin dari RBDPS dengan minyak kemiri melalui proses
blending dan reaksi interesterifikasi, dimana lemak margarin akan diuji komposisi
Universitas Sumatera Utara
asam lemak, komposisi trigliserida, dan kandungan asam lemak trans menggunakan
Kromatografi Gas, titik lebur menggunakan melting point, dan kandungan lemak
padat menggunakan pulsed NMR.
1.2
Permasalahan
1. Bagaimanakah perbandingan antara RBDPS dengan minyak kemiri untuk
menghasilkan lemak margarin ditinjau dari nilai SFC dan TFA total ?
2. Bagaimanakah perubahan kandungan TFA pada proses interesterifikasi
dibandingkan dengan blending ?
3. Bagaimanakah perubahan komposisi trigliserida pada proses interesterifikasi
dibandingkan dengan blending ?
1.3
Pembatasan Masalah
1. RBDPS yang digunakan diperoleh dari salah satu perusahaan swasta di kota
Medan.
2. Katalis yang digunakan dalam reaksi interesterifikasi adalah Natrium etoksida.
3. Perbandingan yang dibuat adalah perbandingan volume.
1.4
Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan perbandingan antara RBDPS dengan minyak kemiri yang
menghasilkan lemak margarin ditinjau dari nilai SFC dan TFA.
2. Untuk menentukan perubahan kandungan TFA pada proses interesterifikasi
dibandingkan dengan blending.
3. Untuk menentukan perubahan komposisi trigliserida pada proses interesterifikasi
dibandingkan dengan blending.
Universitas Sumatera Utara
1.5
Manfaat Penelitian
Sebagai sumber informasi dalam pembuatan lemak margarin yang menggunakan
RBDPS dan minyak kemiri sebagai bahan dasarnya.
1.6
Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan.
Analisis bilangan iodin, bilangan peroksida, kandungan asam lemak bebas, komposisi
asam lemak, komposisi trigliserida, Trans Fatty Acid (TFA) dan Solid Fat Content
(SFC) dilakukan di salah satu perusahaan swasta di kota Medan.
1.7
Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium, dimana pada tahap pertama
dilakukan ekstraksi minyak kemiri dari buah kemiri. Karakteristik minyak kemiri
dianalisis melalui analisa bilangan iodin, kandungan asam lemak bebas, bilangan
peroksida, dan kadar air dari minyak kemiri hasil ekstraksi. Minyak kemiri kemudian
dimurnikan melalui tahap penghilangan getah (degumming) dan pemucatan
(bleaching) menggunakan asam posfat dan bentonit. RBDPS diblending dan
diinteresterifikasi dengan minyak kemiri yang telah dimurnikan pada perbandingan
90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, dan 30:70 (v/v) untuk menghasilkan lemak
margarin.. Lemak margarin hasil blending dan interesterifikasi yang diperoleh
dianalisis titik lebur dengan melting point apparatus, komposisi asam
lemak,
komposisi trigliserida, dan kandungan asam lemak trans dengan Kromatografi Gas,
dan kandungan lemak padat dengan menggunakan pulsed NMR..
Universitas Sumatera Utara
PENDAHULUAN
1.1
Latar Belakang
Margarin pertama kali ditemukan oleh Mege Mouries di Prancis pada tahun 1870
dalam suatu sayembara yang diadakan Kaisar Napoleon III. Margarin merupakan
emulsi water in oil (W/O), yaitu fase air yang berada dalam fase minyak atau lemak.
Lemak yang digunakan untuk pembuatan margarin dapat berasal dari lemak hewani
atau lemak nabati. Lemak hewani yang digunakan biasanya lemak babi (lard), lemak
sapi, dan oleo oil, sedangkan minyak nabati yang sering digunakan adalah minyak
kelapa, minyak inti kelapa sawit, minyak biji kapas, minyak kedelai, minyak wijen,
minyak kapok, minyak jagung, dan minyak gandum (Ketaren, 2008).
Lemak hewani pada umumnya memiliki titik cair yang tinggi dan berbentuk
padat, sedangkan lemak nabati yang banyak digunakan yaitu minyak kelapa sawit
yang pada umumnya berbentuk cair, sehingga perlu diproses terlebih dahulu menjadi
lemak setengah padat, dimana margarin yang diinginkan harus bersifat plastis, padat
pada suhu ruang, agak keras pada suhu rendah, dan mencair dalam mulut (Winarno,
1991).
RBDPS (Refined Bleached Deodorized Palm Stearin) adalah stearin kelapa sawit
yang dapat digunakan sebagai bahan lemak margarin, stearin kelapa sawit
mengandung 57 persen asam palmitat. Senyawa ini juga memiliki kerapuhan yang
baik dan mempunyai daya tahan tinggi terhadap pengembangan (bloom). Kandungan
dominan pada stearin adalah campuran palmitat-oleat-palmitat (POP); palmitat-oleatstearat (POS); dan stearat-oleat-stearat (SOS) (Silalahi, 2001). Stearin memiliki slip
melting point tinggi sekitar 44,5-56,2oC sehingga padat pada suhu kamar (Harjono,
2009).
Universitas Sumatera Utara
Minyak kemiri merupakan suatu trigliserida yang mengandung asam lemak
tidak jenuh, yakni oleat (C18:1), linoleat (C18:2), dan linolenat (C18:3) serta asam lemak
jenuhnya seperti asam palmitat. Berdasarkan hasil penelitian sebelumnya minyak
kemiri asal Sumatera Utara kandungan asam lemak tidak jenuhnya mencapai 90%.
Asam lemak tidak jenuh dari minyak kemiri ini telah banyak dimodifikasi menjadi
berbagai macam produk, seperti yang telah dilakukan peneliti sebelumnya untuk
menghasilkan surfaktan alkanolamida dari amidasi metil ester asam lemak minyak
kemiri dengan etanolamina yang dilanjutkan dengan epoksidasi dengan tert-butil
hidroperoksida dan diikuti hidrolisis (Tarigan, 2007).
Ada beberapa metode yang dapat digunakan untuk mengubah minyak cair
menjadi lemak padat atau lemak setengah padat, yaitu dengan cara blending,
fraksinasi, hidrogenasi, dan interesterifikasi (Willis, 1998; Silalahi, 1999).
Hidrogenasi merupakan metode yang paling banyak diterapkan oleh industri dalam
memodifikasi minyak/lemak dan mengubah minyak menjadi setengah padat atau
padat sesuai dengan yang diinginkan, demikian juga dalam pembuatan margarin
(Wong, 1989; Patrauskaite et.al., 1998). Namun, beberapa penelitian menunjukkan
bahwa proses hidrogenasi dapat mengubah bentuk isomer alami cis menjadi isomer
trans yang mempunyai dampak negatif pada kesehatan (Akoh, 1998).
Metode blending merupakan salah satu cara menghindari pembentukan asam
lemak trans karena pada proses blending tidak dibutuhkan pemanasan, sehingga
dapat dicegah perubahan asam lemak bentuk cis menjadi trans. Interesterifikasi
merupakan reaksi pertukaran asil antara dua gugus ester yang dikatalisis secara
kimiawi atau enzimatis sehingga mengubah komposisi kimia dan sifat fisik dari
lemak
(Pande dan Akoh, 2012). Reaksi interesterifikasi merupakan salah satu
alternatif proses yang dapat digunakan untuk menghindari terbentuknya asam lemak
trans. Interesterifikasi dapat terjadi dengan adanya katalis pada suhu yang rendah dan
proses pengerjaannya cepat (Tjeng, 2011).
Berdasarkan uraian mengenai lemak margarin di atas, peneliti tertarik untuk
membuat lemak margarin dari RBDPS dengan minyak kemiri melalui proses
blending dan reaksi interesterifikasi, dimana lemak margarin akan diuji komposisi
Universitas Sumatera Utara
asam lemak, komposisi trigliserida, dan kandungan asam lemak trans menggunakan
Kromatografi Gas, titik lebur menggunakan melting point, dan kandungan lemak
padat menggunakan pulsed NMR.
1.2
Permasalahan
1. Bagaimanakah perbandingan antara RBDPS dengan minyak kemiri untuk
menghasilkan lemak margarin ditinjau dari nilai SFC dan TFA total ?
2. Bagaimanakah perubahan kandungan TFA pada proses interesterifikasi
dibandingkan dengan blending ?
3. Bagaimanakah perubahan komposisi trigliserida pada proses interesterifikasi
dibandingkan dengan blending ?
1.3
Pembatasan Masalah
1. RBDPS yang digunakan diperoleh dari salah satu perusahaan swasta di kota
Medan.
2. Katalis yang digunakan dalam reaksi interesterifikasi adalah Natrium etoksida.
3. Perbandingan yang dibuat adalah perbandingan volume.
1.4
Tujuan Penelitian
1. Untuk menentukan perbandingan antara RBDPS dengan minyak kemiri yang
menghasilkan lemak margarin ditinjau dari nilai SFC dan TFA.
2. Untuk menentukan perubahan kandungan TFA pada proses interesterifikasi
dibandingkan dengan blending.
3. Untuk menentukan perubahan komposisi trigliserida pada proses interesterifikasi
dibandingkan dengan blending.
Universitas Sumatera Utara
1.5
Manfaat Penelitian
Sebagai sumber informasi dalam pembuatan lemak margarin yang menggunakan
RBDPS dan minyak kemiri sebagai bahan dasarnya.
1.6
Lokasi Penelitian
Penelitian ini dilaksanakan di Laboratorium Kimia Organik FMIPA USU Medan.
Analisis bilangan iodin, bilangan peroksida, kandungan asam lemak bebas, komposisi
asam lemak, komposisi trigliserida, Trans Fatty Acid (TFA) dan Solid Fat Content
(SFC) dilakukan di salah satu perusahaan swasta di kota Medan.
1.7
Metodologi Penelitian
Penelitian ini bersifat eksperimen laboratorium, dimana pada tahap pertama
dilakukan ekstraksi minyak kemiri dari buah kemiri. Karakteristik minyak kemiri
dianalisis melalui analisa bilangan iodin, kandungan asam lemak bebas, bilangan
peroksida, dan kadar air dari minyak kemiri hasil ekstraksi. Minyak kemiri kemudian
dimurnikan melalui tahap penghilangan getah (degumming) dan pemucatan
(bleaching) menggunakan asam posfat dan bentonit. RBDPS diblending dan
diinteresterifikasi dengan minyak kemiri yang telah dimurnikan pada perbandingan
90:10, 80:20, 70:30, 60:40, 50:50, 40:60, dan 30:70 (v/v) untuk menghasilkan lemak
margarin.. Lemak margarin hasil blending dan interesterifikasi yang diperoleh
dianalisis titik lebur dengan melting point apparatus, komposisi asam
lemak,
komposisi trigliserida, dan kandungan asam lemak trans dengan Kromatografi Gas,
dan kandungan lemak padat dengan menggunakan pulsed NMR..
Universitas Sumatera Utara