BAB II
TINJAUAN PUSTAKA
2.1. Lemak dan Minyak
2.1.1. Kimia Lemak dan Minyak
Lemak dan minyak tergolong salah satu dari kelompok lipida, yakni ialah
lipida netral. Minyak dan lemak tidak larut dalam air, melainkan mampu larut dalam pelarut organik contohnya klorofrom, atau benzena. Minyak yang sudah dipisahkan dari jaringan asalnya mengandung sejumlah kecil bagian trigliserida, sterol, asam lemak bebas, lilin, pigmen yang larut dalam lemak dan hidrokarbon. Komponen tersebut menghipnotis warn dan flavor produk, serta berperan dalam proses ketengikan (Buckle,D.A.Dkk,2000)
Lemak dan minyak yang terkandung dalam hampir semua bahan pangan berlawanan-beda. Tetapi lemak dan minyak sering kali disertakan kebahan makan dengan aneka macam tujuan. Dalam pembuatan bahan pangan, minyak dan lemak berfungsi sebagai penghantar panas, mirip minyak goreng. Disamping itu penambahan lemak dalam masakan juga untuk menambah kalori serta menambah tekstur dan cita rasa dari materi pangan.
Lemak dan minyak yang dipakai dalam kuliner sebagian besar adalah trigliserida yang merupakan ester dari gliserol dan banyak sekali asam lemak. Istilah lemak biasanya dipakai untuk gabungan trigliserida yang berupa padat pada suhu ruangan, sedangkan minyak berarti campuran trigliserida cair pada suhu.
2.1.2. Sumber lemak dan Minyak
Lemak dan minyak yang mampu dikonsumsi dihasilkan oleh alam, yang dapat bersumber dari bahan nabati atau hewani. Dalam flora atau hewan, minyak tersebut berfungsi sebagai sumber cadangan energi. Minyak dan lemak mampu diklasifikasikan berdasarkan sumbernya, sebagai berikut (S.Kateran,2008)
1. Tumbuhan
a. Biji-bijian palawija: minyak jagung, kacang, kedele, bunga matahari dan sejenisnya.
b. Kulit buah tumbuhan tahunan : minyak zaitun dan kelapa sawit.
c. Biji-bijian dari tumbuhan tahunan: kelapa sawit, cokelat, inti sawit dan sejenisnya.
2. Hewan
a. Susu hewan peliharaan: Lemak Susu
b. Daging hewan peliharaan: Lemak sapi dan turunannya kolesterol.
c. Hasil bahari: minyak ikan sardine, minyak ikan paus dan sejenisnya.
2.1.3. Sifat Minyak dan Lemak
Sifat fisik dan kimia minyak merapakan parameter yang sangat berguna untuk menentukan penggunaan yang tepat dari minyak tersebut. Sifat tersebut pun mampu digunakan untuk menganalisa tahapan dari sebuah rangkaian pengolahan dan mutu minyak tersebut (Darmoyuwcno, Winarno,2006)
A. Sifat Fisik Lemak dan Minyak
Sifat fisik minyak terdiri dari warna, titik didih, titik lunak, titik luncur (slipping point), titik permulaan mencair ( shot melting point) berat jenis, indeks biar, titik asap, titik nyala, titik api kekeruhan, titik cair, polimorfisme, anyir wangi, odor dan flavor, dan kekeruhan.
B. Sifat Kimia Lemak dan Minyak
Pada umumnya asam minyak bosan dan minyak memiliki rantai lurus monokarboksilat dengan jumlah atom karbon yang genap. Reaksi yang penting pada minyak dan lemak adalah reaksi hidroklisa, oksidasi, hidrogenasi, esterifikasi, dan pembentukkan keton (Shermhan,H.C.2003).
1. Hidrolisa
Dalam reaksi hidrolisa, minyak akan diubah menjadi asam-asam lemak bebas dan gliserol. Reaksi hidrolisa yang dapat mengakibatkan kerusakan minyak atau lemak terjadi sebab terdapatnya sejumlah air dalam lemak atau minyak tersebut.
2. Oksidasi
Proses oksidasi mampu berlangsung jikalau terjadi kontak antara sejumlah oksigen dengan minyak atau lemak. Terjadinya reaksi oksidasi ini akan menjadikan wangi tengik pada minyak dan lemak. Oksidasi biasanya dimulai dengan pembentukan peroksida dan hidroperoksida. Tingkat selanjutnya yaitu terurainya asam-asam lemak dibarengi dengan konversi hidroperoksida menjadi aldehid dan keton serta asam lemak bebas.
3.Hidrogenasi
Reaksi pada proses hidrogenasi terjadi pada permukaan katalis yang menyebabkan reaksi antara molekul-molekul minyak dan hydrogen. Reaksi hidrogenasi ini dijalankan dengan memakai hydrogen murni dan ditambahkan serbuk nikel sebagai katalisator. Setelah proses hidrogenasi akhir, minyak didinginkan dan katalisator dipisahkan dengan cars penyaringan. Hasilnya yakni minyak yang bersifat plastis atau keras, tergantung pada derajat kejenuhannya.
4.Esterifikasi
Proses esterifikasi bertujuan untuk mengganti asam-asam lemak dari trigliserida dalam bentuk ester. Reaksi esterifikasi dapat dilakukan lewat reaksi kimia yang disebut interesterifikasi atau pertukaran ester yang didasarkan atas prinsip transesterifikasi friedel-craft. Dengan memakai prinsip pereaksi ini, hidrokarbon rantai pendek dalam asam lemak seperti asam butirat dan asam karpoat yang menjadikan wangi tidak lezat, dapat ditukar dengan rantai panjang yang bersifat tidak menguap. 5. Pembentukan Keton (Nurachmah,Elly 2001)
Keton dapat dihasilkan lewat penguraian dengan cars hidroklisa ester. Melalui reaksi ini, laural klorida contohnya akan dirubah menjadi diundecyl keton.
2.1.4. Komponen Lemak dan Minyak
Minyak sawit bergairah yang dikenal dengan sebutan CPO (crude palm oil) mengandung sejumlah bagian-bagian seperti asam lemak bebas (free patty acid ), fosfatida, air, karotenoid, bagian-unsur yang menunjukkan rasa dan wangi dan unsur lain dalam jumlah yang sungguh kecil ( komponen Minor) mirip vitamin E atau tokoferlo dan fitosterol. Meskipun bagian-unsur tersebut berapa unsur minor tetapi dalam jumlah yang sangat kecil pun berfaedah besar dalam satuan metabolisme badan manusia.
1. Karotenoid, beta karoten dan Vitamin A
Karotenoid adalah suatu pigmen alami berapa zat warna kuning sampai merah yang memiliki struktur alifatik atau alisiklik yang tersusun oleh 8 unit isoprene dan 4 gugus metildan senantiasa terdapat ikatan ganda terkonjungasi diantara gugus metil
Tersebut. Dari fungsinya karotenoid dapat dibagi atau 2 golongan yakni bersifat nutrisi aktif, seperti beta karoten, dan non nutrisi aktif mirip fucoxanthin, neoxanthin dan violaxanthin, karotenoid yang di kenal selaku sumber vitamin A adalah beta karoten (100%), alfa karoten (50%) dan gamma karoten. Beta karoten selaku salah satu zat mikro di dalam minyak sawit memiliki beberapa acara biologis yang berguna bagi badan, antara lain untuk menanggulangi keperluan sebab xeroftalmia menghalangi timbulnya penyakit kanker, menangkal proses penuaan dini, mengembangkan imunisasi tubuh dan menghemat terjadinya penyakit degeneratif. Selain itujuga dapat berperan aktif sebagai pemusnah radikal bebas
2. Tokoferol dan Vitamin E
Tokoferol yakni salah satu antioksidan alami yang paling efektif yang terdapat dalam minyak nabati. Ada berbagai jenis tokoferol yang memiliki aktifitas vitamin E, dan yang paling memiliki peluang adalah alfa tokoferol. Peranan alfsa tokoferol dan alfa tokotrienol terhadap metabolisme kolesterol, berhubungan dengan proses aterogenesis atau sebagai atherosclerosis protecting agent tokoferol alami terkandung dalam minyak-minyak nabati, tergolong minyak sawit, gandum dan biji-
Bijian ( Elsevier,Amsterdam,2010)
3. Asam Lemak Esensial dan Asam Lemak Trans
Asam lemak esensial dan metabolit-metabolit turunannya merupakan perkusor dari prostaglandin, tromboksan dan prostasiklin. Senyawa-senyawa ini berperan dalam aneka macam fungsi sifat biologis. Kekurangan asam lemak esensial akan menjadikan gangguan metabolisme yang menyebabkan kemajuan terhambat, dermatitis dan gangguan reproduksi.
4. HDL, LDL, dan Kolesterol
Dalam percobaan-percobaan yang sudah di lakukan di IPB telah dibuktikan bahwa minyak sawit tidak menimbulkan pengerasan pembuluh darah, bahkan cenderung mengurang konsentrasi LDL dan mengoptimalkan HDL. LDL dikenal dengan sebutan kolesterol jahat dan HDL dikenal sebagai kolesterol baik yang dapat engikis terbentuknya pengendapan lemak (S.Kateren.2008)
2.1.5. Penyebab Kerusakan Lemak dan Minyak
Ketengikan (rancidity) diartikan merupakan kerusakan atau pergantian bau dan amis dalam lemak atau materi pangan berlemak. Kerusakan minyak dan lemak tersebut disebabkan beberapa aspek ialah:
1. Apsorbasi Bau oleh Lemak
Salah satu kesusahan dalam penanganan dan penyimpanan materi pangan yakni usaha untuk menghalangi pencemaran oleh anyir yang berasal dari materi pembungkus cat. Bahan bakar atau pencemaran wangi yang berasal dari bahan pangan lain yang disimpan dalam wadah yang serupa, khususnya terjadi pada bahan pangan yang berkadar lemak tinggi. Hal ini kemungkinan disebabkan oleh sebab mampu mengabsorbsi zat menguap yang dihasilkan dari bahan lain.
2. Aksi oleh Enzim
Lemak hewani dan nabati yang masih berada dalam jaringan umumnya mengandung enzim yang mampu menghidrolisa lemak. Semua enzim yang termasuk kalangan lipase, tetapi menghidrolisa lemak netral (trigliserida) sehingga menghasilkan lemak bebas dan gliserol, tetapi enzim tersebut tidak aktif oleh panas (Sedia Oetama,Achmad,2005)
3. Kerusakan oleh Mikroba
Kerusakan oleh mikroba lazimnya terjadi pada lemak yang masih berada dalam jaringan dan dalam bahan pangan berlemak. Minyak yang telah di murnikan “biasanya masih mengandung mikroba berjumlah maksimum 10 mikroorganisme Pergram lemak, mampu di katakana seteril. Mikroba yang menyerang materi pangan berlemak umumnya termasuk tipe mikroba yang tidak menjadikan penyakit (non pathogen), tetapi lazimnya dapat merusak lemak dengan menghasilkan citarasa tidak yummy, disamping menjadikan pergantian warna.
4. Kerusakan Lemak oleh Oksidasi Atmosfir
Bentuk kerusakan khususnya ketengikan yang terpenting di sebabkan oleh agresi oksigen udara kepada lemak. Oksidasi oleh oksigen udara terjadi secara spontan bila materi yang mengandung lemak dibiarkan kontak dengan udara, sedangkan kecepatan proses oksidasinya tergantung dari tipe lemak dan keadaan penyimpanan. Faktor-aspek yang mempercepat oksidasi lemak yaitu:
1. Radiasi, misalnya oleh panas dan cahaya.
2. Bahan pengoksidasi contohnya peroksida, asam nitrat dan beberapa senyawa organic nitro dan aldehida aromatic.
3. Katalis metal khususnya garam dari beberapa jenis logam berat.
4. Sistem oksidasi, misalnya adanya katalis organik yang labil kepada panas.
2.1.6. Penyebab Ketengikan Lemak dan Minyak
Kerusakan lemak dan minyak didalam materi pangan dapat terjadi selama proses pembuatan contohnya pada proses pemanggangan, penggorengan dan selama Penyimpanan. Kerusakan lemak ini menimbulkan materi pangan berlemak mempunyai bau dan rasa tidak lezat, sehingga dapat menurunkan mutu dan nilai gizi bahan pangan berlemak. Penyebab ketengikan minyak dan lemak terbagi atas:
1. Ketengikan oleh Oksidasi
Ketengikan ini terjadi Karena proses oksidasi oleh oksigen udara kepada asam lemah tidak bosan dalam lemak. Proses oksidasi mampu terjadi pada suhu kamar, dan selama proses pembuatan memakai suhu tinggi.
Hasil oksidasi lemak dalam bahan pangan tidak hanya mengakibatan rasa dan bacin tidak yummy, tetapi juga mampu menurunkan nilai gizi alasannya adalah kerusakan vitamin (karoten dan tokoferol ) dan asam lemak esensial dalam lemak (Sudarmaji,Slamet, 2009)
2. Ketengikan oleh Enzim (enzymatic rancidity)
Bahan pangan berlemak dengan kadar air dan kelembaban udara tertentu rnerupakan medium yang baik bagi kemajuan jamur. Jamur tersebut mengeluarkan enzim dalam menguraikan trigliserida menjadi asam lemak bebas dan gliserol. Enzim peroksida mampu mengoksidasi lemak tidak bosan sehingga berbentuk
peroksida.
3. Ketengikan Oleh hidrolisa (hydrolytic rancidity)
Komponen zat berbau tengik dalam minyak selain dihasilkan dari proses oksidasi dan enzimatis juga disebabkan oleh hasil hidrolisa lemak yang mengandung asam lemak bosan berantai pendek. Asam lemak tersebut mudah menguap dan misalnya asam butirat, asam valerat, asam kaproat dan ester alifatis.
2.1.7. Pencegahan Ketengikan Minyak dan Lemak
Kerusakan materi pangan berlemak, khususnya disebabkan oleh proses oksidasi
menimbulkan destruksi vitamin yang larut dalam lemak dan oksidasi asam lemak
tidak jenuh, sehingga materi pangan berbau tengik dan nilai gizi serta cita rasa materi
pangan pun menurun. Salah satu cara untuk mencegah atau menghambat kerusakan lemak dalam materi pangan, mampu dikerjakan dengan cara membungkus materi pangan (Sunarko,2007)
Syarat-syarat bungkus yang baik dipakai untuk lemak yakni sebagai berikut:
1. Dapat menghalangi atau mengurangi proses oksidasi oleh oksigen udara atau proksida yang lain.
2. Bagian dalam dari alat pengemas seharusnya dipolesi dengan antioksidan untuk mencegah anyir tengik terutama dari kertas pembungkus yang terkena lemak.
3. Jenis bahan pembungkus, antara lain plastik jenis chellopan, poliethilene dan amilosa film.
2.2. Pemurnian Minyak
Tujuan utama pemurnian minyak yaitu untuk menghilangkan rasa serta bacin
yang tidak yummy, warna yang tidak mempesona dan memperpanjang kala simpan minyak sebelum dimakan atau dipakai selaku materi mentah dalam industri. Pada umumnya minyak untuk tujuan bahan pangan dimurnikan melalui proses selaku berikut:
1. Pemisahan materi berbentuksespensi dan dispersekoloid dengan cara penguapan, degumming dan pencucian dengan asam.
2. Pemisahan asam lemak bebas dengan cara netralisasi.
3. Dekolorisasi dengan proses pemucatan.
4. Deodorasi
5. Pemisahan gliserida jenuh (stearin) dengan cara pendinginan (chilling)
Disamping itu adakala dijalankan penambahan flavor dan zat warna sehingga ditemukan minyak dengan rasa serta bau yang lezat dan warna menarik.
2.3. Proses Perabuatan Minyak Kelapa Sawit
Pengolahan kelapa sawit dimaksudkan untuk mendapatkan minyak sawit yang berasal dari daging buah (pericalp) dengan urutan selaku berikut:
a. Penimbangan
Pengangkutan tandan buah segar (TBS) dari kebun dengan memakai truk yang sampai kepabrik mesti ditimbang di Toledo pada saat berisi dan sehabis di bongkar. Selisih timbangan ialah berat yang hendak di olah.
b. Sortasi buah
Sortasi dikerjakan pada setiap kebun dengan menentukan satu trek yang dianggap mewakili sejumlah kebun anak. Selain itu dalam sortasi juga harus di catat persentase tangkai panjang, banyaknya buah yang jatuh (berondolan) dan kotoran (Pahan Iyung, 2006)
c. Penimbunan buah
Tandan buah yang telah ditimbang langsung dimasukkan dalam loading and storage ramp. Di dalam baya, TBS dibersihkan dari pasir dan kotoran yang lain dengan cara menyiramkan air dari atas. Setelah higienis, TBS dimasukkan dalam ori -lori rebusan berkapasitas 2,5 ton TBS.
d. Perebusan
Lori-lori berisi TBS dimasukkan dalam ketel rebusan dengan santunan loco. TBS tadi dipanaskan memakai uap air dengan tekanan 2,6 kg/cm2 selama I jam. Tujuan dari perebusan ini ialah:
1. Menghentikan perkembangan asam lemak
2. Memudahkan pemipilan
3. Penyempurnaan dalam pengolahan
4. Penyempurnaan dalam proses pengolahan inti sawit.
e. Penambahan
Lori-lori tandan buah yang sudah direbus, ditarik keluar, lalu diangkat menggunakan hoisting crane yang digunakan untuk mengangkat Lori serta membalikkannya ke atas mesin penebah dengan tujuan melepaskan buah dari tandannya.
f. Pengadukan
Buah yang lepas dari mesin bantingan eksklusif dimasukkan ke dalam ketel adukan. Ketel ini mempunyai dindingan rangkap dan as putar yang dilengkapi dengan pisau-pisau pengaduk yang berputar pada as, sehingga daging buah pecah dan terlepas dari bijinya.
g. Pengempaan
Pengempaan dilakukan untuk mengambil minyak dari massa adukan buah di dalam mesin pengempaan secara bertahap dengan sumbangan pisau-pisau pelempar dari ketel adukan. Minyak yang keluar ditampung di sebuah talang dan dialirkan ke cruda oil tank melalui vibrating screen.
h. Klasifikasi
Minyak yang keluar dari crude oil tank segera diklasifikasikan di instalasi-instalasi penjernihan yang tahapanya sebagai berikut:
1. Continuous Settling Tank
Minyak dalam tank ini masih bercampur dengan sludge (limpur, air dan kotoran yang lain) dan dipisahkan menurut perbedaan berat jenis. Minyak higienis dialirkan ke top oil tank, sedangkan dludge dialirkan ke sludge tank.
2. Top Oil Tank
Top oil tank berfungsi untuk mengendapkan kotoran dan sebagai kolam penampungan sebelum minyak masuk ke oil purifier. Tempratur pada tank ini mencapai 90-95°C sehingga air menguap. Oil Purifier Proses ini merupakan pencucian lanjutan menurut perbedaan berat jenis dan gaya-gaya sentrifugal. Dengan gerakan 7.500 rpm, kotoran dan air yang berat jenisnya lebih berat ketimbang minyak akan berada di bab luar. Minyak Yang ada di bagian tengah mampu keluar menuju ke vacuum drier.
3. Vacum Drier
Di vacuum drie, minyak diuapkan dengan system pengabutan minyak. Minyak yang telah bebas air yang dipompakan ke tangki penimbunan lewat flow meter.
4. Sludge Tank
Sludge yang keluar dari continous tank masih mengandung minyak dan dimasak lagi untuk diambil minyaknya dengan cara memanaskan hingga mencapai temperature 80-90°C.
5. Vet Pit
Sludge yang keluar dari slude centrifuge mengandung minyak. Sludge ini bersama air pencuci mesin centrifuge dikumpulkan dalam vet pit untuk diambil minyaknya.
2.4. Asam Lemak Bebas
Asam lemak berisikan unsur karbon (C), hydrogen (H), dan oksigen yang tersusun berbentukrantai karbon dengan gugus karboksil (R-COOH) pada salah satu ujungnya. Asam lemak bosan memiliki arti atom karbonnya berkembangatom hidrogen dalam jumlah maksimal yang mampu dipegang, sehingga tidak terdapat ikatan rangkap di antara atom-atom karbon yang bersebelahan. Asam lemak mono-tak jenuh mempunyai satu ikatan rangkap sedangkan asam lemak poli tak jenuh mempunyai dua atau
lebih ikatan rangkap (S.Kateran, 2008)
2.5. Pembentukan Lemak dan Minyak Secara Alami
Hampir semua bahan pangan banyak mengandung lemak dan minyak khususnya bahan yang berasal dari binatang. Lemak dalam jaringan hewan terdapat pada Egan “adiposa”. Dalam tumbuhan, lemak disintesis dari satu molekul giliserol dengan tiga molekul asam lemak yang terbentuk dari kelanjutan oksidasi karbohidrat dalam proses respirasi. Proses pembentukan lemak dalam flora mampu dibagi menjadi tiga tahap yaitu:
1. Sintesis Gliserol
Dalam flora terjadi serangkaian reaksi biokimia, pads reaksi ini f ruktosadifosfat diuraikan oleh enzim aldosa menjadi hidroksi aceton fosfat, kemudian direduksi menjadi gliserol fosfat. Gugus fosfat dihilangkan melalui proses fosforilas sehingga akan terbentuk molekul gliserol. Proses pembentukan sintesis .Gliserol:
CH2OH _ HC O
C = O + DPN, H2 ICOH + DPN CH2OPO3H3 CH2OPO3H2
Gliserol Fosfat + H2O
Dihidrooksi Aseton Fosfat H2COH
|
HCOH + H3PO4 H2COH
Gliserol
2.Sintesa Asam Lemak
Asam lemak dihasilkan dari reaksi dua macam persenyawaan yang mengandung karbon, yang terbentuk selama proses metabolisme contohnya asam asetat, asetaldehida dan alcohol, dalam kondisi anaerob, asam lemak dalam tanaman disintesa oleh bakteri tertentu.
C2H50H + CH3COOH Clostridium Khuvery CH3(CH2)2COOH + H2O
3.Kondensasi Asam Lemak dengan Gliserol
Proses pembentukan lemak atau minyak dalam tumbuhan merupakan proses esterifikasi gliserol dengan asam lemak
Sebagai teladan yakni proses pembentukan palmitin dengan reaksi selaku berikut :
O
CH___ C O C15H31
O
CH___ C O C15H31
O
CH2__ C O C15H31
2.6. Titrasi Netralisasi
Pada dasarnya titrasi aside alkalimetri yakni suatu reaksi netralisasi dari ion – ion H dan ion OH yang membentuk molekul air. Titrasi ini ada 2 jenis ialah asidimietri dan alkalimetri yaitu penetapan kadar basa suatu larutan, dimana larutan standarnya yakni asam, sedangkan alkalimetri adalah penetapan kadar asam suatu larutan dimana larutan standarnya adalah basa.
2.6.1. Larutan Baku
Larutan Baku yaitu larutan yang normalitasnya diketahui dengan sempurna dan dipergunakan untuk memutuskan normalitas larutan lain yang belum dimengerti. Sebagai larutan baku yang penting pada alkalimetri adalah NaOH dan KOH.
Namun larutan baku tersebut masih merupakan larutan baku sekunder yang harus distandarisasi lagi untuk mengetahui normalitasnya dengan memakai larutan baku primernya. Larutan baku primernya yakni kalium biftalat.
2.6.2. Indikator
Kita mengetahui bahwa reaksi netralisasi tidak disertai dengan perubahan warna larutan, sehingga susah untuk mengetaui kapan reaksi itu telah berakhir. Sehingga dibutuhkkan suatu indikator. Indikator ialah senyawa organik yang bersifat basa lemah atau asam lemah. Indikator disertakan beberapa tetes dalam larutan . Indikator menjadikan pergantian warna pads larutan. Pada dikala terjadi pergantian warns maka pada saat itu titrasi diakhiri. Perubahan warna dapat terjadi dari tidak berwarna ke berwarna atau sebaliknya (Winarno,1995)
2.6.3. Prinsip Analisa
Bilangan asam yakni bilangan yang menyatakan jumlah nilai gram NaOH yang dibutuhkan untuk menetrapkan asam bebas dalam 1 gram minyak. Minyak dilarutkan dalam etanol 95% dengan memakai indikator phenolphthalein dan di titrasi dengan kalium biftalat sampai terbentuk warna merah jambu selama 30 etik