TEKNOLOGI PENGOLAHAN LEMAK & MINYAK

TEKNOLOGI PENGOLAHAN LEMAK & MINYAKSiswanti, S.TP M.Sc

MODIFIKASI LEMAK MINYAK

MODIFIKASI LEMAK MINYAKDiantara berbagai proses modifikasi lemak, pemisahan campuran multi komponen dengan fraksional kristalisasi telah menarik banyak perhatian bagi industri lemak dan minyak

Fraksinasi adalah proses modifikai yang bersifat reversibel. Berdasarkan pada proses pemisahan termomekanis, yang mana campuran multi komponen secara fisik dipisahkan kedalam dua atau lebih fraksi atas dasar perbedaan sifat fisik dan kimia

FRAKSINASIBleached oilCrystallizingFiltrationFractionated oilSeeding agentsStearineMargarine basestockolein

StearinOleinFUNGSI FRAKSINASIMenghilangkan komponen ttt yang tidak diinginkan : misalnya waxMeningkatkan TG ttt : POP dalam minyak sawitMeningkatkan kegunaan : stearin dan oleinSebagai alternatif hidrogenasi

Proses kristalisasiLemak dipanaskan sampai diatas titik lelehnya untuk merusak semua kristal embrio, biasanya pada 20oC diatas titik lelehnyaLemak yang telah meleleh didinginkan sampai mulai terjadi kristalisasi. Sampai dengan kondisi ini cooling medium akan mengambil hanya panas sensibelnya dari masa. Setelah mulai terbentuk inti kristal, coling medium harus juga mengambil panas laten kristalisasi yang lebih besar dari panas latent3. Kecepatan pendinginan dan kristalisasi dipengaruhi oleh commercial need untuk untuk memelihara keseimbangan antara kecepatan pembentukan inti kristal dan pertumbuhan kristal4. Pembentukan inti kristal akan jauh lebih cepat dibandingkan dengan pertumbuhan. Pada rapid cooling cenderung menghasilkan banyak inti kristal dan imperfect kristal, sehingga sulit dipisahkan dari phase liquid5. Oleh karena itu kristalizer dirancang dapat memberikan pendinginan dengan kecepatan rendah selama kristalisasi (1 3oC/jam)6. Untuk small scale crystallizer, dengan colling jacket sederhana yang dipasang mengelilingi kristalizer sudah cukup baik7. Problem akan muncul untuk merancang kristalizer yang besar (5-50 ton), diperlukan cooling surface dan heat transfer tanpa pengadukan yang berlebihan. Tujuan keseluruhan dari kristalisasi adalah dapat dihasilkan kristal yang besar, seragam, sempurna, sehingga mudah untuk dilakukan pemisahanPendinginan cepat supersaturasi kristal kecil: amorf; microcystalline soft precipitate sulit disaringBerubah ke a (metastable) kristal campuran

Pendingian lambat b dan b (macrocrystal) penyaringan mudah

a g Hexagonal Triclinic Orthorhombic a b b c b c c b a a 120 Crystal forms AlphaBeta-PrimeBeta14Characteristics of Triglyceride Polymorphs Alpha Beta-Prime BetaThermal AnalysesThermodynamicallyThermodynamicallyMost stable formmost unstableunstableLowest melting pointIntermediate meltingHighest meltingpointpointColor AnalysesTranslucent In-betweenOpaque15FilterEfisiensi proses fraksinasi tidak hanya ditentukan oleh kristalisasi selama pendinginan, tetapi juga oleh kondisi pemisahan.Sebagian fraksinasi kering beroperasi dengan menggunakan filter. Ada dua macam filter yaitu vacuum filtration dan membrane press filtration. Yang terkhir lebih menarik karena efisiensi pemisahanya tinggiSekarang, standar membrane filter press beroperasi pada tekanan 4-8 bars, tetapi akhir-akhir ini new high-pressure membrane filter press telah dikembangkn yang dapat beroperasi pada tekanan 30 barPada tekanan yang tinggi lebih banyak fraksi cair yang diperoleh, yang berarti residunya dalam fraksi padat lebih kecil. Hal ini akan meningkatkan kualitas stearinADA 3 CARA FRAKSINASIDry fractionationSolvent fractionationWet or detergent fractionationDRY FRACTIONATIONOil : SSS/SSU/SUU/UUU

Crystallisation

Filtration

Stearin Olein SSS/SSUSUU/UUUOil/Fat

Miscella

Crystallisation (cooling)

solvent (acetone)separation/filtration

miscella-oleinstearin-cakewashingdesolventisingdesolventising

Olein StearinSOLVENT FRACTIONATIONOil/fatwetting agent(Na-lauryl sulphate)Crystallisation (cooling)

Separation (centrifugation)

Olein heatingstearin crystals water

centrifugationcentrifugation

drying drying

Olein Stearin DETERGENT FRACTIONATIONSuper stearinIV 17-21Hard Olein IV 32-36Soft stearinIV 40-42Palm OilHard PMFIV 51-53IV 32-36Soft PMFOlein IV 42-48 OleinIV 57-59recyclingSuper Olein DRY MULTIPLE IV 64-66 Top OleinFRACTIONATION IV 70-721st stage2nd stage3rd stageHIDROGENASIDefinition : To treat oil with H2 and catalyst to decrease double bonds and increase saturated bonds.

Reaction ResultSaturation of double bondsMigration of double bondsTrans-fatty acid formation

Advantages of Hydrogenation

Making fat suitable for manufacture of margarine, shortening, coating fats, cooking oil and salad dressing oil.

Tujuan utama dari hidrogenasi adalah :Untuk memperbaiki stabilitas oksidatif dari minyak, yaitu untuk mempertahankan aseptabilitas sebagai human food untuk periode waktu yang lama setelah proses deodorisasi dan pengemasanUntuk memodifikasi sifat fisik dari minyak dan lemak alami sehingga menjadi lebih fungsional dan sesuai untuk pembuatan shortening, margarine dsb.Hidrogenasi adalah reaksi katalitik, melibatkan penggunaan katalisator, biasanya adalah nikel. Kecepatan reaksi adalah sebagai fungsi dari derajat ketidak jenuhan minyak

SOFT OILHARD OILNi CatalystHydrogen (H2)-CH=CH--CH2-CH2-Health effectsUnlike other dietary fats, trans fat are neither essential nor salubrious and fact the consumption of trans fats increases ones risk of coronary heart disease (CHD) by raising level of bad LDL cholesterol and lowering level of good HDL cholesterol.The most prevalent theory is that the human lipase enzym is specific to the cis configuration. The human lipase enzym is ineffective with trans configuration, so trans fat remains in the blood stream for a much longer period of time and is more prone to arterial deposition and subsequent plaque formationIn general, there is much less scientific consensus that eating trans fat specifically increase the risk of other chronic health problem :One recent study has found connections between trans fat and prostate cancerThere is growing concern that the risk of type 2 diabetes increases with trans fat consumptionResearch indicates that trans fat may increase weight gain and abdominal fat, despite a similar calorie intakeLiver dysfunction, interfility, etcHow are TFAs formed ?Partial hydrogenation- partial hydrogenation of vegetable oils is the most common way of introducing TFA into died2. Subjection to excessive heat - if fats are subjected to very high temperature during, for example refining the Cis double bonds can start to transform to trans double bonds - this can be minimized (