Peranan Vitamin E Pada Produk Berbasis Minyak

VITAMIN E
TUGAS MATA KULIAH KIMIA PANGAN
Disusun oleh :
Resky

09.70.

Mayang S.W

10.70.0063

Lidya Mandari

10.70.0110

Felix Sholeh

12.70.0186

PROGRAM STUDI TEKNOLOGI PANGAN
FAKULTAS TEKNOLOGI PERTANIAN

UNIVERSITAS KATOLIK SOEGIJAPRANATA
SEMARANG
2014

1. DEFINISI
Vitamin merupakan suatu senyawa organik yang dibutuhkan untuk pertumbuhan yang
normal dan mempertahankan hidup hewan atau manusia yang secara alami tidak bisa
mensintesa senyawa tersebut melalui proses anabolisme. Vitamin dibutuhkan dalam
jumlah yang sedikit, tidak menghasilkan energi dan tidak digunakan untuk pembangun
tetapi penting untuk transformasi energi dan pengaturan metabolisme tubuh. Kandungan
vitamin dalam bahan makanan merupakan suatu hal yang penting dan menentukan suatu
bahan pangan itu bermutu atau tidak. Vitamin dibagi dalam 2 kelompok besar, yaitu
vitamin yang larut lemak dan vitamin yang larut air (Combs, 1998).
Vitamin E atau tokoferol merupakan zat gizi yang penting dan unik. Penting karena
vitamin ini mempunyai sifat antioksidan sehingga zat gizi ini dapat mencegah atau
menghambat terjadinya penyakit degenerative. Disebut unik karena vitamin ini
dimasukkan dalam kelompok vitamin, walaupun sebenarnya tidak mempunyai fungsi
sebagai kofaktor untuk reaksi enzim seperti lazimnya fungsi vitamin umumnya
(Lamid,1995).
Vitamin E terbagi atas 2 kelas substansi aktif biologis yaitu tokoferol dan tokotrienol.

Struktur kimia vitamin E terdiri atas rantai samping gugus merupakan nukleus
methylated 6-chromanol (3,4-dihydro-2H-1-benzopyran-6-ol), kemudian 3 unit
isoprenoid, dan ikatan ester atau hidroksil bebas pada C-6 dari nukleus chromanol
(Combs, 1998). Berikut struktur kimia vitamin E.

Gambar 1. Struktur Kimia Tokoferol dan tokotrienols (Combs, 1998)

1

2

Tabel 1. Struktur kimia vitamin E

(Combs,1998)

3

2. KARAKTERISTIK
Tokoferol dan tokotrienol mempunyai ciri berwarna kuning sampai kuning pucat dan
berbentuk minyak yang kental, larut dalam alkohol dan larut dalam lemak. Tokoferol

memiliki sifat absorpsi sinar ultraviolet dengan panjang gelombang maksimum pada
295 nm sedangkan ester-esternya misalnya asetat mempunyai panjang gelombang
maksimum pada 285 nm. Spektrum absorbansi α dan β-tokoferol dan ester-ester
allophanatnya (Andarwulan & Koswara, 1992).
Secara fisik vitamin E larut dalam lemak, vitamin ini tidak dapat disentesa oleh tubuh
sehingga harus dikonsumsi dari makanan dan suplemen. tokoferol dan tokotrienol
dikenal mempunyai aktifitas biologis vitamin E. d alfa tokoferol mempunyai biopotensi
yang terbesar dan menunjukkan aktifitas biologis vitamin E yang asli (Lamid,1995).
Tokoferol dan tokotrienol memiliki sifat stabil terhadap asam, panas dan alkali. Tetapi
dapat dirusak oleh oksigen dan proses oksidasi dapat berlangsung lebih cepat apabila
terkena cahaya, panas, alakali, dan adanya logam seperti Cu 2+ dan Fe3+. Bila tidak ada
oksigen, vitamin E stabil terhadap panas pada suhu diatas 200 0C, serta tidak terpengaruh
oleh asam sulfat dan asam klorida pada suhu di atas 2000C, serta tidak terpengaruh oleh
asam sulfat dan asam klorida pada suhu diatas 100oC. Alkali tanpa panas dan oksigen
tidak banyak merusak vitamin E sehingga proses saponifikasi dapat dilakukan untuk
mengisolasi vitamin E (Andarwulan & Koswara, 1992).
Proses metabolisme vitamin E yaitu dengan penyerapan di usus halus secara difusi,
absorbsinya tergantung adanya lemak dalam makanan, fungsi kelenjar biliar dan
pankreas yang baik. Vitamin E tidak mempunyai protein pembawa yang spesifik dalam
plasma, vitamin E yang terabsorbsi bergabung ke dalam kilomikron, yang secara cepat

berpindah ke lipoprotein plasma dimana dia terikat tidak spesifik. Vitamin E ditangkap
oleh hati dan bergabung dengan Very-Low-Density Lipoprotein (VLDL), lebih banyak
dalam bentuk α-tokoferol dibanding bentuk yang lain, untuk kemudian disekresikan
kembali. Sebagian besar sisa VLDL kaya trigliserida akan kembali ke hati, sebagian lagi
berubah oleh lipoprotein lipase menjadi Low-Density Lipoprotein (LDL). Selama proses
ini vitamin E juga secara spontan berpindah ke lipoprotein densitas tinggi (High-

3

4

Density Lipoprotein / HDL). Tokoferol plasma lebih banyak didistribusikan oleh LDL
dan HDL. Transpor vitamin E oleh polyunsaturated lipids menjamin perlindungan lipid
tersebut terhadap radikal bebas, kadar tokoferol yang bersirkulasi cenderung sesuai
dengan kadar total lipid dan kolesterol (Combs, 1998).
Pada sel membrane vitamin E akan mencegah oksidasi lemak khususnya Poly
Unsaturated Fatty Acid (PUFA), serta senyawa lain seperti vitamin A. Vitamin E pada
mitokondria sel akan melindungi bagian metabolic yang akan mentransformasi bahan
bakar energy kedalam ATP (Lamid,1995).

5

3. PERANAN VITAMIN E PADA PRODUK BERBASIS MINYAK
Sumber vitamin E alami yang paling baik adalah dari minyak nabati, terutama minyak
dari lembaga (germ) gandum. Dengan jumlah yang bervariasi vitamin E terdapat di
dalam minyak biji kapas, minyak kelapa sawit, minyak lembaga beras dan minyak
lembaga (grem) biji-bijian yang lain. Jumlah vitamin E dalam dari sumber bahan
tanaman diatas dipengaruhi oleh spesies, varietas, tingkat kematangan, musim, waktu
dan cara panen, prosedur pengolahan dan waktu penyimpanan (Andarwulan &
Koswara, 1992)
Vitamin E (tokoferol) dapat ditemukan dalam minyak sayuran jaringan berwarna hijau
gelap, masa pertengahan pertumbuhan, produk-produk hewani dan terutama pada
kecambah. Germinasi meningkatkan daya cerna karena perkecambahan merupakan
proses karabolis yang menyediakan zat gizi yang penting untuk pertumbuhan tanaman
melalui reaksi hidrolisa dari zat gizi cadangan yang terdapat dalam biji. Secara umum,
selama germinasi terjadi peningkatan zat-zat nutrisi terutama setelah munculnya buluh
akar yaitu setelah 24-48 jam perkecambahan (Monang & Yuhlanny, 1996).
Menurut Mazza (1997) pada biji-bijian kandungan tokoferolnya tergantung pada sifat
genetik, umur, dan suhu lingkungan selama perkecambahan. Selama perkecambahan
biji-bijian akan terjadi kenaikan kandungan α-tokoferol atau vitamin E. Makin lama

waktu

perkecambahan,

makin

meningkat

produksi

α-tokoferolnya.

Proses

perkecambahan mampu meningkatkan kandungan beberapa zat gizi penting, terutama
vitamin E. Dalam kecambah kacang kedelai kandungan vitamin yang lain tidak dapat
setinggi kandungan vitamin E. Tabel berikut menunjukkan kadar vitamin E dari
berbagai bahan makanan.
Tabel 2. Daftar Bahan Makanan yang mengandung Vitamin E

5

6

(Lamid,1995)
Rasio tokotrienol : tokoferol pada minyak sawit yaitu 7:3. Sumber lain meliputi minyak
zaitun, sereal, bunga matahari, dan kacang hanya mengandung tokoferol.
Tabel 3. Kandungan Vitamin E (mg per 100 g produk)

(Cho et al., 2009).

7

Peranan terpenting vitamin E pada produk pangan adalah sebagai antioksidan. Adapun
fungsi vitamin E yang lain dapat menstimulasi respon imunologi. Kemampuan
peningkatan imunologi terlihat dalam peningkatan kekebalan tubuh (Lamid,1995).
Tokoferol adalah antioksidan alami yang bisa ditemukan hampir disemua minyak
tanaman dan saat ini sudah dapat diproduksi secara kimia. Antioksidan merupakan
senyawa-senyawa pemberi elektron (electron donors), secara biologis adalah senyawasenyawa yang dapat meredam efek negatif oksidan, termasuk enzim-enzim dan protein
yang mengikat logam. Antioksidan dapat berfungsi sebagai antioksidan pencegah,

dengan cara mencegah terjadinya radikal hidroksil dan terkumpulnya senyawa-senyawa
oksidan yang berlebihan, serta antioksidan pemutus rantai, mencegah reaksi rantai
berlanjut dengan memutus rantai oksidan (Suryohudoyo,2000);Bast, 1991).
Sifat antioksidan vitamin E merupakan pertahanan melawan radikal bebas. Radikal
bebas adalah suatu senyawa molekul yang mempunyai electron yang tidak utuh (tinggal
sebelah) dan tidak berpasangan. Radikal bebas merupakan senyawa yang tidak stabil
dan cepat bereaksi dengan senyawa lain sehingga membentuk lebih banyak radikal
bebas secara berantai. Radikal bebas terbentuk dari reaksi kimia yang berlangsung
sangat panjang didalam tubuh atau hasil pencemaran lingkungan seperti : nitrogen,
dioksida, ozon, logam berat, asap rokok. Bila paru-paru tercemar ozon menyebabkan
peroksida dari sel-sel membrane lemak menghasilkan suatu produk pentara (C5H12).
Kerusakan akibat serangan radikal bebas diakibatkan dengan kerusakan jaringan
ditandai dengan munculnya ketuaan secara dini (premature aging), kanker,
aterosklerosis dan lain-lain

(Lamid,1995). Riset membuktikan bahwa vitamin E

memberikan perlawanan terhadap kekeringan dengan membantu memberikan pelembab
natural pada kulit. Apabila digunakan sebelum terkena matahari, vitamin E bisa
mencegah kulit kemerahan, bengkak, dan kering. Vitamin E biasanya dipakai sebelum

dan sesudah terkena paparan sinar matahari, karena sinar matahari langsung bisa
merusak setengah dari suplai vitamin E alami kulit.

Beberapa bagian yang penting dalam tubuh dimana vitamin E berfungsi sebagai
antioksidan yaitu pada sel membrane atau lebih tepatnya pada lipid sel membrane,
sirkulasi LDL (low density lipoprotein), paru-paru, hati dan jaringan adrenalin. Karena

8

fungsinya sebagai antioksidan inilah, vitamin E merupakan pertahanan utama melawan
oksigen perusak, lipid perosida, dan radikal bebas serta menghentikan reaksi berantai
dan radikal bebas (Lamid,1995).
Dengan adanya sifat antioksidan dari vitamin E, sel dan komponen tubuh yang lain akan
melindungi dari serangan radikal bebas dan menghentikan reaksi berantai atau oksidasi
merusak. Selain itu vitamin E akan mencegah kerusakan DNA yang menyebabkan
mutasi, mempertahankan LDL, dan unsur tubuh yang kaya lemak melawan oksidasi.
Kelebihan vitamin E dalam tubuh akan disimpan dalam beberapa organ, antara lain hati,
jaringan adiposa, otak dan lipoprotein. Vitamin E diekskresikan dari tubuh bersama
dengan empedu melalui feses, sebagian lagi melalui urin setelah diubah lebih dahulu
menjadi asam tokoferonat dan tokoferonalakton yang dapat berkonjugasi dengan

glukoronat.

Vitamin E komersial dijual dalam bentuk -tokoferol asetat dan ester -tokoferol (tokoferol asetat) yang merupakan bentuk vitamin E yang sifatnya lebih stabil terhadap
panas dan oksidasi dibandingkan dengan bentuk alaminya tetapi memiliki aktivitas
vitamin E yang sama. Struktur yang mempunyai aktivitas vitamin E paling tinggi adalah
α-tokoferol. Karena senyawa-senyawa tokoferol seperti α-tokoferol tidak disintesis oleh
mamalia, maka senyawa-senyawa tersebut menjadi bagian jaringan mamalia melalui
pencernaan, penyerapan dan penyimpanan dalam jaringan dari vitamin E alami dalam
bahan pangan. Vitamin E merupakan nutrient (zat gizi) esensial bagi hewan tingkat
tinggi, termasuk manusia. Vitamin E sebagian besar berasal dari jaringan tanaman.
Jaringan hewan hanya mengandung sedikit vitamin E. Di dalam jaringan tanaman, αtokoferol umumnya terdapat dalam bentuk tidak teresterifikasi (Andarwulan&Koswara,
1992).

4. PENGARUH PENGOLAHAN
Vitamin E akan dapat hilang oleh proses oksidasi maupun mekanis. Pada proses
mekanis seperti pemisahan atau penghilangan fraksi lemak (refining) dapat
menyebabkan kerusakan vitamin E, sedangkan kerusakan karena oksidasi biasanya
bersamaan dengan oksidasi lemak (Andarwulan & Koswara, 1992). Dalam proses
penyulingan minyak dapat menjadi faktor penyebab perubahan struktur dan konsentrasi
tokoferol. Tokoferol hilang sekitar 30-60% ketika minyak kedelai mengalami proses

deodorisasi. Namun, komposisi dari tokoferol sendiri tetap konstan selama proses
pengolahan minyak. Selain itu dapat disebabkan oleh penambahan bahan kimia yang
digunakan dalam pengolahan. Contohnya benzoil peroksida atau hidrogen peroksida.
Tanpa adanya oksigen tokoferol dapat membentuk senyawa lain hidroperoksida linoleat.
Produk oksidasi mula-mula berupa semi kuinon kemudian teroksidasi lebih lanjut
menjadi tokoferol kuinon atau dapat juga bereaksi secara aerob dengan radikal alkoksil
yang menghasilkan senyawa lain. Ion Cu 2+ bereaksi dengan tokoferol membentuk ptokoferol kuinon yang tidak memiliki aktivitas vitamin E atau antioksidan lagi. Selain
itu tokoferol dapat dioksidasi dengan mereduksi Fe 3+ menjadi Fe 2+. Jika Cu2+ atau Fe3+
ditambahkan ke dalam larutan beralkohol maka 40%-50% tokoferol akan rusak dalam
15 hari, tetapi untuk ion yang memiliki bilangan oksidasi lebih rendah seperti Cu +, Fe 2+
dan Cu tidak bereaksi dengan tokoferol. Kehilangan tokoferol terjadi ketika adanya
oksidasi lemak dalam proses penggorengan terendam (deep-fat frying). Hal ini
disebabkan karena terjadi destruksi tokoferol oleh derivat asam lemak yang secara
kimia aktif, yang terbentuk selama pemanasan dan oksidasi.

Suhu juga dapat

menyebabkan oksidasi antioksidan d-δ-tokoferol. Dengan peningkatan temperatur maka
semakin banyak pula antioksidan dalam tokoferol yang akan teroksidasi. Kandungan
antioksidan tokoferol dalam minyak kedelai sangat tinggi. Penggorengan bahan pangan
dengan deep-fat frying menyebabkan kehilangan vitamin E sebesar 32%-75%.
(Andarwulan & Koswara, 1992)
Selain proses penggorengan kehilangan senyawa alfa-tokoferol dapat disebabkan oleh
adanya proses pengeringan seperti pada produk daging ayam dan daging sapi namun
untuk daging babi kehilangan alfa tokoferol hanya sedikit bahkan bisa juga tidak

9

10

terpengaruh. Selain itu proses pengalengan juga dapat berpengaruh terhadap prosentase
kehilangan tokoferol. Proses pengalengan dapat menyebabkan kehilangan 41-65 % alfatokoferol dalam daging dan sayuran, dan sekitar 80% vitamin E akan rusak pada
pemanggangan kacang tanah (Andarwulan & Koswara, 1992)
Dalam proses pengolahan tepung kedelai yaitu dalam proses pemanasan seperti
perebusan, pengukusan, atau penyangraian merupakan satu rangkaian proses yang
penting. Akibat dari proses pemanasan ini maka antitrypsin dan enzim lipoksigenase
menjadi tidak aktif sehingga tepung kedelai mempunyai gizi yang tinggi dan tidak
berbau langu. Tokoferol dalam kedelai tahan terhadap pemanasan sehingga
kandungannya dapat dipertahankan. Tokoferol di dalam kedelai juga tidak rusak dengan
penambahan asam karena sifatnya yang tahan dalam suasana asam, namun kandungan
tokoferol akan menurun drastis dalam suasana basa karena sifat kimianya yang tidak
tahan terhadap alkali. Tepung kedelai yang dipaparkan di tempat yang terbuka dengan
kontak ultraviolet dan oksigen akan berpengaruh terhadap hilangnya kandungan vitamin
E khususnya tokoferol. Tokoferol sebagai zat gizi bersama dengan lemak dan protein
dalam tepung kedelai akan berubah jumlahnya jika lemak menjadi tengik, vitamin E
(tokoferol) akan rusak. Kerusakan kandungan vitamin E dalam tepung kedelai akan
semakin meningkat apabila terdapat mineral plumbum dan besi (Evansa et al, 2002).
Pada proses penggilingan, tokoferol banyak yang hilang, karena berada pada lapisan
alueron (bagian terluar dari endosperm). Proses penggilingan biji-bijian dapat
menghilangkan 80% vitamin E, misalnya dalam proses pengolahan gandum menjadi
tepung terigu, pengolahan jagung, oat, dan beras. Kandungan Tokoferol akan
mengalami penurunan akibat proses pengeringan pada ruang terbuka, karena adanya
ikatan tidak jenuh pada tokoferol menyebabkan mudah teroksidasi membentuk senyawa
dimer, trimer, komponen dehidrasi dan quinon. Oksidasi tokoferol akan dipercepat oleh
cahaya, panas, kondisi alkali dan adanya ion besi serta tembaga. Selain itu, pengolahan
minyak biji-bijian dengan suhu tinggi diperkirakan hanya terjadi susut vitamin E
sebesar 5% (Andarwulan & Koswara, 1992)

11

Oleh sebab itu ketika proses pengolahan bahan baku yang mengandung vitamin E ,
harus memperhatikan proses menggerus, memasak, pendinginan (dalam freezer), serta
penyimpanan yang terlalu lama. Hal ini dilakukan karena vitamin E mudah rusak oleh
panas yang tinggi (proses memasak) dan oksidasi (terpapar oksigen). Sumber vitamin
E terbaik adalah makanan segar, mentah, atau makanan yang belum diproses.
Dalam artikel ini, kami akan menjelaskan ekstraksi minyak bekatul, dimana diketahui
minyak bekatul mengadung vitamin E yang tinggi. Penjelasan ini berdasarkan jurnal
oleh Cahyanine et al (2012) tentang Fraksi Kaya Tokoferol Dari Bekatul Beras (Oryza
sativa) Dengan Teknik Kristalisasi Pelarut Suhu Rendah. Proses penelitian dibagi
menjadi 3 tahap, yaitu sebagai berikut:
a. Ekstraksi Minyak Bekatul
Bekatul dipanaskan dalam autoklaf selama 3 menit pada suhu 121°C untuk inaktivasi
enzim lipase. Lalu didinginkan sampai suhu 25°C- 30°C dan diayak. Lalu bekatul halus
dicampur dengan heksana. Campuran diaduk menggunakan spatula sampai larutan
berwarna kuning. Kemudian dimasukkan ke dalam shaker water bath dengan suhu
60°C selama 2 jam dan lakukan penyaringan vakum. Minyak yang diperoleh masih
tercampur dengan heksana dipekatkan dengan rotary evaporator vakum suhu 50°
selama ± 10-15 menit. Minyak kemudian disemprot dengan gas nitrogen untuk
menghilangkan sisa heksan.
b. Penyabunan
Minyak hasil ekstraksi dari bekatul dilakukan proses penyabunan. Kemudian minyak
bekatul ditambah etanol 96%, KOH 50% dan asam askorbat. Campuran tersebut
dipanaskan dalam penangas air pada suhu 65°C selama 32 menit. Lalu wadah yang
berisi bekatul yang diekstraksi didinginkan dengan air mengalir, selanjutnya
dipindahkan kedalam labu pemisah. Kemudian dilakukan penambahan heksana dan
akuades, dikocok lambat kemudian didiamkan sampai terbentuk dua lapisan (air
dibagian bawah dan heksana dibagian atas). Lapisan bagian bawah yang merupakan
campuran air dan lemak yang membentuk sabun dikeluarkan, sisa bagian atas
merupakan heksana yang tertinggal tercuci dari fraksi tersabunkan disaring dengan
menggunakan NaSO4. Fraksi tidak tersabunkan dalam heksana disimpan dalam wadah

12

gelap, dianalisis kadar tokoferolnya (setelah heksana diuapkan), dan dilakukan
kristalisasi.
c. Kristalisasi
Tiap fraksi tersabunkan dalam heksana dimasukan ke dalam wadah gelap. Proses
kristalisasi berlangsung di dalam lemari pendingin dengan suhu 0 dan 10°C. Setelah
proses kristalisasi disaring dengan kertas saring halus dalam kondisi suhu dingin dan
stabil. Kemudian dilakukan penguapan heksana menggunakan rotary evaporator
dengan suhu 50°C selama 10-15 menit hingga didapat fraksi kaya tokoferol dilanjutkan
dengan penyemprotan gas nitrogen. Fraksi kaya tokoferol tersebut kemudian bisa
dianalisis dengan mengukur kadar tokoferol (metode Furter-Meyer), kadar asam lemak
bebas, bilangan peroksida, aktivitas antioksidan, intensitas warna dan rendemen.
Teknik ekstraksi pelarut dan kristalisasi dalam penelitian ini dilakukan karena memiliki
keuntungan yaitu dapat memisahkan tokoferol dari fraksi tidak tersabunkan lainnya
berdasarkan titik leleh tokoferol dan tidak menyebabkan oksidasi tokoferol.

5. DAFTAR PUSTAKA
Andarwulan, N. dan S. Koswara. (1992). Kimia Vitamin.Penerbit CV Rajawali. Jakarta.
Cahyanine,M., Teti E., Fithri C.,N. (2012). Fraksi Kaya Tokoferol Dari Bekatul Beras
(Oryza sativa) Dengan Teknik Kristalisasi Pelarut Suhu Rendah. Jurnal Teknologi
Pertanian Vol. 9 No. 3.165 – 172.
Cho, S., Falk, M., Fahey, G. C. (2009) Generally Recognized As Safe (GUS)
Determination for the Use of Palm Tocotrienol Rich Fractions (TRF) as
Ingredients in Food. Malaysian Palm Oil Board Washington, D.C.
Combs GF. (1998). Vitamin E. In: Combs GF. The Vitamins, Fundamental Aspects in
Nutrition and Health 2nd ed. California: Academic Press; p. 189-223.
Evansa J.C., D.R. Kodalia, and P.B. Addis.(2002). Optimal Tocopherol Concentrations
to Inhibit Soybean Oil Oxidation. University of Minnesota. Department of Food
Science and Nutrition. Minnesota.
Lamid,A. (1995). Vitamin E Sebagai Antioksidan. Media Litbangkes Vol.V No.
01/1995.
Mazza G., Oomah B.D., dan Kenaschuk O. (1997). Tocopherol in flaxseed. J. Agric.
Food Chem. p. 45:2076.
Monang.M dan Yuhlanny Dewi Suratno. (1996). Pengaruh Germinasi Terhadap
Kandungan Tokoferol dari Kacang Kedelai (Glycine max), Kacang Tanah
(Arachis hypogaea) dan Kacang Hijau (Vigna radiate). Jurusan Teknologi Pangan
dan Gizi. Fateta-IPB, Bogor.
Suryohudoyo P.(2000) Kapita Selekta Ilmu Kedokteran Molekuler. Jakarta: CV Sagung
Seto.p. 31-47.

12