Analisis Lemak Minyak By Mulono Apriyanto Pendahuluan Lemak
Analisis Lemak & Minyak By. Mulono Apriyanto
Pendahuluan
• Lemak dan minyak merupakan sumber energi yang efektif dibandingkan dengan karbohidrat dan protein • Satu gram lemak atau minyak dapat menghasilkan 9 kkal sedangkan karbohidrat dan protein hanya menghasilkan 4 kkal/gram • Minnya tau lemak, khususnya minyak nabati, mengandung asam-asam lemak esensial seperti asam lnoleatr, lenolenat, dan arakidonat yang dapat mencegah penyempitan pembuluh darah akibat penumpukan kolesterol.
• Dalam pengolahan bahan pangan, minyak dan lemak berfungsi sebagai media penghantar panas, seperti minyak goreng, shortening (mentega putih), lemak (gajih), mentega, dan margarin • Penambahan lemak juga dimaksudkan untuk menambah kalori, serta memperbaiki tekstur dan cita rasa bahan pangan.
• Lemak hewani mengandung banyak sterol yang disebut kolesterol sedangkan lemak nabati mengandung fitosterol dan lebih banyak mengandung asam lemak tak jenuh sehingga umumnya berbentuk cair • Lemak hewani ada yang berbentuk padat (lemak) yang biasanya berasal dari lemak hewan darat seperti lemak susu dan lemak sapi. Lemak hewan laut seperti ikan paus, minyak ikan herring yang berbentuk cair dan disebut minyak.
Pembentukan lemak secara alami • Hampir semua bahan pangan banyak mengandung lemak dan minyak, terutama bahan pangan yang berasal dari hewan • Lemak dalam jaringan hewan terdapat dalam jaringan adiposa • Dalam tanaman, lemak disintesis dari satu molekul gliserol dengan tiga molekul asam lemak yang terbentuk dari kelanjutan oksidasi karbohidrat dalam proses respirasi
• Proses pembentukan lemak dalam tanaman dapat dibagi dalam tiga tahap, yaitu : - pembentukan gliserol - pembentukan molekul asam lemak - kondensasi asam lemak dengan gliserol membentuk lemak
• Sintesis gliserol Dalam tanaman terjadi serangkaian reaksi biokimia, pada reaksi ini fruktosa difosfat diuraikan oleh enzim aldosa menjadi dihidroksi aseton fosfat, kemudian direduksi menjadi α-gliserofosfat. Gugus fosfat dihilangkan melalui proses fosforilasi sehingga akan terbentuk molekul gliserol
• Sintesis asam lemak Asam lemak dapat dibentuk dari senyawa yang mengandung karbon seperti asam asetat, asetaldehid, dan etanol yang merupakan hasil respirasi tanaman. Sintesis asam lemak dilakukan dalam kondisi anaerob dengan bantuan sejenis bakteri
• Kondensasi asam lemak dengan gliserol Pada tahap pembentukan molekul lemak ini terjadi proses esterifikasi gliserol dengan asam lemak yang dikatalisis oleh enzim lipase • Minyak pangan dalam bahan pangan biasanya diekstraksi dalam keadaan tidak murni dan bercampur dengan komponen-komponen lain yang disebut fraksi lipida.
• Fraksi lipida terdiri dari minyak/lemak (edible fat/oil), malam (wax), fosfolipida, sterol, hidrokarbon, dan pigmen. • Dengan cara ekstraksi yang menggunakan pelarut lemak seperti petroleum eter, etil eter, benzena, dan kloroform komponen-komponen fraksi lipida dapat dipisahkan. Lemak kasar (crude fat) tersebut disebut fraksi larut eter.
Jenis lemak dan minyak • Minyak goreng berfungsi sebagai penghantar panas, penambah rasa gurih, dan penambah nilai kalori bahan pangan. Mutu minyak goreng ditentukan oleh titik asapnya, yaitu suhu pemanasan minyak sampai terbentuk akrolein yang tidak diinginkan dapat menimbulkan rasa gatal pada tenggorokan. Makin tinggi titik asap, makin baik mutu minyak goreng tersebut. Titik asap suatu minyak goreng tergantung dari kadar gliserol bebas
• Mentega Lemak dari susu dapat dipisahkan dari komponen lain dengan baik melalui proses pengocokan atau churning yaitu proses pemecahan emulsi minyak dalam air. Mentega merupakan emulsi air dalam minyak dengan kira-kira 18% air terdispersi di dalam 80% lemak dengan sejumlah kecil protein yang bertindak sebagai zat pengemulsi (emulsifier)
• Mentega dapat dibuat dari lemak susu yang manis atau yang asam. • Lemak susu dapat dibiarkan menjadi asam secara spontan atau dapat diasamkan dengan menambah biakan murni bakteri asam laktat pada lemak susu yang manis yang telah dipasteurisasikan, sehingga memungkinkan terjadinya respirasi.
Margarin • Margarin merupakan pengganti mentega dengan rupa, bau, konsistensi, rasa, dan nilai gizi hampir sama. • Margarin juga merupakan emulsi air dalam minyak, dengan persyaratan mengandung tidak kurang 80% lemak. • Lemak yang digunakan dapat berasal dari lemak hewani atau nabati • Lemak hewani yang digunakan biasanya lemak babi atau lemak sapi, sedangkan lemak nabati yang digunakan adalah minyak kelapa, minyak kelapa sawit, minyak kedelai, dan minyak biji kapas.
• Lemak yang dapat digunakan dimurnikan terlebih dahulu, kemudian dihidrogenasi sampai mendapat konsistensi yang diinginkan. Lemak diaduk, diemulsikan dengan susu skim yang telah dipasteurisasi, dan diinokulasi dengan bakteri yang sama seperti pada pembuatan mentega. Sesudah diinokulasi, dibiarkan 12 -24 jam sehingga terbentuk emulsi sempurna. Bahan lain yang ditambahkan adalah garam, Na-benzoat, dan vitamin A.
Shortening atau mentega putih • Shortening adalah lemak padat yang mempunyai sifat plastis dan kestabilan tertentu, umumnya berwarna putih sehingga sering disebut mentega putih • Bahan ini diperoleh dari hasil pencampuran dua atau lebih lemak dengan cara hidrogenasi. • Mentega putih ini banyak digunakan dalam pembuatan cake dan kue yang dipanggang • Fungsinya adalah untuk memperbaiki cita rasa, struktur, tekstur, keempukan, dan memperbesar volume roti/kue
Sebab-sebab kerusakan lemak • Penyerapan bau Lemak bersifat mudah menyerap bau. Apabila bahan pembungkus dapat menyerap lemak, maka lemak yang terserap ini akan teroksidasi oleh udara sehingga rusak dan berbau. Bau dari bagian lemak yang rusak ini akan diserap oleh lemak yang ada dalam bungkusan yang menyebabkan seluruh lemak menjadi rusak. • Hidrolisis Dengan adanya air, lemak dapat terhidrolisis menjadi gliserol dan asam lemak. Reaksi ini dipercepat oleh basa, asam, dan enzim-enzim.
Dalam teknologi makanan, hidrolisis oleh enzim lipase sangat penting karena enzim tersebut terdapat pada semua jaringan yang mengandung minyak. Dengan adanya lipase, lemak akan diuraikan sehingga kadar asam lemak bebas lebih dari 10%. Hidrolisis sangat menurunkan mutu minyak goreng, Selama penyimpanan dan pengolahan minyak atau lemak, asam lemak bebas bertambah dan harus dihilangkan dengan proses pemurnian deodorisasi untuk menghasilkan minyak yang lebih baik mutunya.
• Oksidasi dan ketengikan Kerusakan lemak yang utama adalah timbulnya bau dan rasa tengik yang disebut proses ketengikan. Hal ini disebabkan oleh proses otooksidasi radikal asam lemak tidak jenuh dalam minyak. Otooksidasi dimulai dengan pembentukan faktor-faktor yang dapat mempercepat reaksi seperti cahaya, panas, peroksida lemak atau hidroperoksida, logam-logam berat, dan enzim-enzim lipoksidase.
• Pencegahan ketengikan Proses ketengikan sangat dipengaruhi oleh adanya prooksidan antioksidan. Prooksidan akan mempercepat terjadinya oksidasi, sedangkan antioksidan akan menghambatnya. Penyimpanan lemak yang baik adalah dalam tempat tertutup yang gelap dan dingin. Wadah lebih baik terbuat dari aluminium atau stainless steel, lemak harus dihindarkan dari logam besi atau tembaga. Adanya antioksidan dalam lemak akan mengurangi kecepatan proses oksidasi.
Lipidology Lipid • structural component of all living cell • Integral to membranes, gives form to a cellular components Major classes • Acylglycerides, energy source and storage • Phospholipids, active cellular lipids • Fatty acids, essential metabolites • Sterols, hormone and bile acids
Nutritional uses of Lipids • We already know that lipids are concentrated sources of energy (9 kcal/g) • other functions include: • 1) provide means whereby fat-soluble nutrients (e. g. , sterols, vitamins) can be absorbed by the body • 2) structural element of cell, subcellular • components 3) components of hormones and precursors for prostaglandin synthesis
Fatty Acid • Hydrocarbon chains of from 2 to 20 and more carbons with a carboxyl at one end • 4 -6 carbon, short chain • 8 -12 carbon, medium chain • 14 -18 carbon, long chain • >20 carbon, very long chain, individual names
Symbol Systematic name Common name Sources Saturated Fatty Acids (SFA) C 6: 0 n-hexanoic caproic Milk fat C 8: 0 n-octanoic caprylic Milk fat, coconut C 10: 0 n-decanoic capric Milk fat, coconut C 12: 0 n-dodecanoic lauric Coconut, palm C 14: 0 n-tetradecanoic myristic Milk fat, coconut C 16: 0 n-hexadecanoic palmitic Most SFA in plant and animal C 18: 0 n-octadecanoic C 20: 0 n-eicosanoic arachidic Widespread minor C 22: 0 n-docosanoic behenic Minor in seeds C 24: 0 n-tetracosanoic lignoseric Minor in seeds stearic Animal fat, cocoa butter
Symbol Systematic name Common name Sources Monounsaturated Fatty Acids (MUFA) C 16: 1 cis-9 -hexadecanoic palmitoleic Most fat and oil C 18: 1 cis-9 -octadecanoic oleic Most fat and oil Polyunsaturated Fatty Acids (PUFA) C 18: 2 n-6 cis-6, 9 -octadecadienoic C 18: 3 n-6 all-cis-6, 9, 12 octadecatrienoat C 18: 3 n-3 C 20: 4 n-6 all-cis-9, 12, 15 octadecatrienoic all-cis-8, 11, 14 eicosatetraenoic linolenic Most plant oils γ-linolenic Primrose, borage oil α-linolenic Soybean, canola oils arachidonic meat C 20: 5 n-3 all-cis-5, 8, 11, 14, 17 eicosapentaenoic EPA Fish oil C 22: 6 n-3 all-cis-4, 7, 10, 13, 16, 19 docosahexaenoic DHA Fish oil
Analisis Lemak & Minyak • Uji Kuantitatif Lemak & Minyak 1. Metode Ekstraksi Solvent 2. Metode Ekstraksi Cair Non-solvent • Uji Kualitas Lemak & Minyak Penentuan angka asam, asam lemak bebas, bilangan peroksida dan TBA
Uji Kuantitatif Lemak & Minyak Metode Ekstraksi Solvent • Metode Soxhlet • Metode Goldfisch • Metode Supercritical Fluid Extraction Metode Ekstraksi Non-Solvent • Metode Babcock • Metode Gerber • Metode Deterjen
Metode Ekstraksi Solvent Harus diperhatikan dalam preparasi sampel : • Pengeringan • Pengecilan ukuran • Hidrolisis Asam • Pemilihan Solvent
Ekstraksi Soxhlet Prinsip Analisis • Ekstraksi lemak dengan pelarut lemak seperti petroleum eter, petroleum benzena, dietil eter, aseton, methanol, dll. • Berat lemak diperoleh dengan cara memisahkan lemak dengan pelarutnya.
Prosedur Kerja Ekstraksi Soxhlet • Sediakan labu lemak yang ukurannya sesuai, keringkan dalam oven, dinginkan dalam desikator dan timbang. • Timbang 5 gram sampel dalam bentuk tepung langsung dalam saringan timbel, yang sesuai ukurannya, kemudian tutup dengan kapas wool yang bebas lemak • Letakkan timbel atau kertas saring yang berisi sampel tersebut dalam alat ekstraksi soxhlet, kemudian pasang alat kondensor di atasnya dan labu lemak di bawahnya. • Tuang pelarut dietil eter atau petroleum eter ke dalam labu lemak secukupnya, sesuai dengan ukuran soxhlet yang digunakan.
Prosedur Kerja Ekstraksi Soxhlet • Lakukan refluks selama minimum 5 jam sampai pelarut yang turun kembali ke labu lemak berwarna jernih. • Distilasi pelarut yang ada di dalam labu lemak, tampung pelarutnya. Selanjutnya labu lemak yang berisi lemak hasil ekstraksi dipanaskan dalam oven pada suhu 105 o. C. • Setelah dikeringkan sampai berat tetap dan dinginkan dalam desikator, timbang labu beserta lemaknya tersebut. Berat lemak dapat dihitung. Berat lemak (g) % lemak = x 100 Berat sampel
Ekstraktor Soxhlet
Wait a m inute… Lets. . cekidot….
Metode Babcock Prinsip Analisis • Penentuan volume lemak sampel cair dengan proses pelarutan sampel pada pelarut organik
Prosedur Kerja Metode Babcock • Sejumlah sampel susu dipipet secara akurat ke dalam botol Babcock. • Asam sulfat dicampurdengan susu, yang akan mendigesti protein, menghasilkan panas dan merusak lapisan yang mengelilingin droplet lemak, sehingga melepaskan lemak. • Sampel kemudian disentrifuse saat masih panas (55 -60 o. C) • yang akan menyebabkan lemak cair naik ke leher botol. Leher botol telah diberi skala yang menunjukkan persen • lemak. • Metode ini membutuhkan waktu 45 • menit, dengan presisi hingga 0, 1%. Metode ini tidak menentukan kadar fosfolipid dalam susu, karena berada di fase air atau di antara fase lemak dan air.
Uji Kualitas Lemak dan Minyak Analisis sifat fisiko kimia • Analisis titik leleh, berat jenis, turbidity point • Analisis bilangan iod, bil peroksida, bilangan asam, asam lemak bebas, bil paraanisidin, bil TBA, Analisis komposisi asam lemak • Metode kromatografi gas (GC)
Penentuan Asam Lemak Bebas • Metode : Titrasi Asam-Basa • Prinsip Analisis Jumlah asam lemak bebas dalam sampel minyak ekuivalen dengan jumlah basa (Na. OH) yang ditambahkan dalam titrasi.
Prosedur Kerja Penentuan Asam Lemak Bebas • Timbang sampel sebanyak 28, 2± 0, 2 g. Masukkan dalam erlenmeyer. • Tambahkan 50 ml alkohol dan 2 ml larutan indikator PP. • Lakukan titrasi dengan larutan Na. OH 0, 1 N sampai terbentuk warna merah jambu yang permanen selama 30 detik.
Analisis Komposisi Asam Lemak • GC : pemisahan campuran berdasarkan sifat volatilitas masing 2 komponen penyusun campuran • Interaksi antara komponen sampel dengan fase gerak dan fase diam pada alat GC
Prinsip Kerja • Asam lemak dibuat volatile dengan metode metilasi asam lemak, terbentuk senyawa metil ester yang volatile • Senyawa metil ester asam lemak diinjeksikan dalam kolom GC, terpisah berdasarkan volatilitas nya • Komponen yang keluar dari kolom akan dideteksi dengan alat detektor ionisasi nyala api (Flame Ionization Detector/FID)
Skema GC
Prinsip Kerja • Hasil deteksi dibandingkan dengan standar asam lemak yang telah diketahui jenis dan konsentrasinya • Waktu retensi (relatife retention time / RRT) masing 2 asam lemak tergantung pada panjang rantau dan jumlah ikatan rangkap
Chromatogram Asam Lemak
Soal No. 1 a) Apakah semua jenis lipid terdeteksi sebagai lemak pada analisis lemak dengan metode soxhlet? b) Pelarut apa yang dapat Saudara gunakan untuk mengganti dietil eter atau petroleum eter? Apa kelebihan dan kekurangan dari masing 2 pelarut tersebut? c) Tindakan yang akan Saudara lakukan jika lemak dalam bahan pangan membentuk kompleks dengan komponen pangan lain sehingga sulit terekstrak oleh pelarut lemak? Soal No. 2 Jelaskan prinsip kerja dari analisis lemak / minyak selain metode yang telah dijelaskan
- Slides: 47